[发明专利]一种智能物品自动夹放装置及使用方法

权利要求书

1.一种智能物品自动夹放装置，其特征在于：包括吊绳(1)、吊绳支架(5)、丝杆步进电机(6)、电路板(7)、中心架(8)以及爪子，所述吊绳(1)连接于吊绳支架(5)，所述吊绳支架(5)与中心架(8)固连，所述丝杆步进电机(6)、电路板(7)均固定在中心架(8)上，且该丝杆步进电机(6)受控连接于电路板(7)中的CPU，且丝杆步进电机(6)具有上行霍尔磁传感器，所述爪子机械连动于丝杆步进电机(6)，且爪子上安装有中心滑块(9)以及对称贯穿中心滑块(9)的导柱(10)，所述导柱(10)顶部与丝杆步进电机(6)相抵，底部与盖体的底部相抵，磁铁(11)固定在中心滑块(9)顶部凹槽内，且与上行霍尔磁传感器点接触。

2.根据权利要求1所述的一种智能物品自动夹放装置，其特征在于：所述中心架(8)为梯形支架，设置有第一梯级平台(80)以及位于其下方的第二梯级平台(81)，所述丝杆步进电机(6)固定在第一梯级平台(80)，所述电路板(7)固定在第二梯级平台(81)上，并且第一梯级平台(80)固定到上盖(3)。

3.根据权利要求2所述的一种智能物品自动夹放装置，其特征在于：还包括顶盖(4)，所述顶盖(4)螺接有上盖(3)，所述吊绳支架(5)由凸台(50)以及吊绳支架钣金装置(51)组成并且焊接在一起，所述凸台(50)拧入法兰盖(2)中，所述吊绳支架钣金装置(51)固定于中心架(8)第一梯级平台(80)，所述法兰盖(2)贯穿安装在顶盖(4)。

4.根据权利要求3所述的一种智能物品自动夹放装置，其特征在于：所述爪子包括上爪臂(12)与下爪臂(13)，其中：所述上爪臂(12)内段插入中心滑块(9)内凹处，上爪臂(12)外段连接下爪臂组成一个完整爪子；所述导柱(10)为对称的两组，两个根导柱(10)上端顶在中心架(8)并由丝杆步进电机(6)压着，并穿过中心滑块(9)下顶住下盖(18)支撑点，由中心架(8)紧固住中心架(8)的稳固及中心滑块(9)做平滑运行。

5.根据权利要求4所述的一种智能物品自动夹放装置，其特征在于：所述中心滑块(9)的下部装有丝杆T型镙母(14)与中心滑块(9)并通过滑块盖板(15)将丝杆T型镙母(14)固定在中心滑块(9)里面，构成丝杆步进电机(6)的丝杆连接部件；丝杆穿过中心滑块(9)与丝杆T型镙母(14)，通过电机正反转动带动中心滑块(9)作上下垂直运动。

6.根据权利要求5所述的一种智能物品自动夹放装置，其特征在于：还包括嵌入在下盖(18)中心凹槽内的法兰轴承(16)。

7.根据权利要求4所述的一种智能物品自动夹放装置，其特征在于：还包括爪臂支架(17)，所述上爪臂(12)的中心孔(120)安装在爪臂支架(17)的中心孔连接部(170)，所述中心架(8)的底部固定在爪臂支架(17)上，所述爪臂支架(17)固定到下盖(18)。

8.根据权利要求4-7中任意一项所述的一种智能物品自动夹放装置，其特征在于：所述上盖(3)与下盖(18)固连，所述下盖(18)上安装有侧灯盖(19)。

9.一种智能物品自动夹放装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)首先对电路板(7)中的CPU以及电机驱动模块供电；

(2)若供电正常，CPU发出爪子自动复位指令，在运动的过程中检测出空爪时的爪臂归位时的压力值；若自检复位动作失败，则通过上位机通讯模块将复位异常状态发送给上位机，并进入故障模式LED点射灯显示故障状态指示；

(3)调整好爪子对物品(20)抓取的压力，开始抓取礼品动作。

10.根据权利要求9所述的一种智能物品自动夹放装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

所述步骤(2)：驱动电机模块给电机脉冲信号，丝杆步进电机(6)推动丝杆进行逆时针转动，由丝杆带动丝杆T型镙母(14)作垂直往上升运动，法兰轴承(16)与导杆(10)固定住丝杆步进电机(6)的丝杆与中心滑块(9)防止抖动，丝杆T型镙母(14)随着丝杆的转动推动中心滑块(9)缓慢向上运动，运动速度可以通过软件程序调节，由于上爪臂(12)的内段插入在工字型的中心滑块(9)中的凹形槽内，在中心滑块(9)往上动作时，由工字的下边沿向上拉带动爪臂向中心位置缓慢合拢；同时电路板(7)的CPU时刻计算着爪子合拢运动时的电流值，以及检测上行霍尔磁传感器感知中心滑块(9)是否运行到顶部最高处位置；当上行霍尔磁传感器检测到中心滑块(9)已运动到最顶端时，CPU发出电机停止指令，并计算出爪子合拢的电流压力值并存储于内部RAM中，供在爪物时使用；而后CPU给电机驱动模块发出顺时针旋转指令，程序计步开始从0开始计算丝杆步进电机(6)运转步数据；丝杆开始顺时针运转，带动丝杆T型镙母(14)旋转，丝杆T型镙母(14)再推动中心滑块(9)往下方向运动，当工字型的中心滑块(9)向下运动过程中爪臂的内段顶到工字的上边沿时，因中心滑块(9)继续往下运动，从而压住上爪臂(12)内端驱动爪臂向外张开；在运动张开的过程，程序通过反馈回来的电流压力值与归位时的压力值进行比较检测，当检测到反馈的电流值经过滤波算法大于归位值的一定范围时，CPU判定爪臂已张开到最大值状态；CPU关闭电机驱动模块，丝杆步进电机(6)停止运动，并记录下爪臂(13)从合拢到完全张开需要运动的步数并存储在CPU的RAM中，供爪子正常抓礼品时应用；

步骤(3)中：抓取礼品动作：当电路板(7)中的CPU通电后，CPU接收到来自于主机发出爪子抓物指令时，CPU给电机驱动模块发出逆时针指令，电机开始运动，当中心滑块(9)动作到工字的下边沿碰到上爪臂(12)内段时，爪子开始缓慢合拢，同时CPU根据爪子合拢的电流值计算出是否有抓到物品(20)，当合拢压力超过预先设定的压力值时，CPU关闭电机驱动模块，丝杆步进电机(6)停止，并计录下爪子从张开到合拢爪到礼品时的步数，等待上位机给CPU发出释放礼品指令，当CPU收到释放指令后，CPU给电机驱动模块发出顺时针旋转指令，CPU依据爪子合拢状态时的压力数据及电机运转脉冲步数计算出释放丝杆步进电机(6)运转步数，当丝杆推动工字形的中心滑块(9)下行运动，因工字形的中心滑块(9)内凹槽特性，礼品自重力使爪子松动让礼品自然滑落，从而体验理想的滑落礼品效果。