一种气浮平台牵引的控制方法 专利技术说明

包装,储藏,运输设备的制造及其应用技术1.本发明涉及到气浮平台技术领域，特别是一种气浮平台牵引的控制方法。背景技术：2.气浮平台有气浮直线平台与气浮（旋转）转台两类。气浮平台的核心原理是由空气轴承结合电控元件构成的精密位移平台，基于空气轴承的原理，让负载板浮在气浮导轨或气浮轴承上，实现无摩擦、无振动的平滑运动。气浮平台具有精确运动、定位精度高、效率高等特点，因此近些年在精密输送领域得到了较好的运用。3.传统的气浮平台在运用于输送时，利用空气轴承的原理，通过位于物件下方的平台供气使平台与物件之间形成气膜，利用斜向喷流生成水平气流牵引拖曳的方式驱动物件运动，如“一种气悬浮传送装置”（申请公布号为cn102363476b）、“一种无接触倾角可控式输运平台及控制方法”（申请公布号为cn111252558b），该类气浮平台通常具有固定的输送轨道，占用场地大，机动性差等问题。技术实现要素：4.本发明提供一种气浮平台牵引的控制方法，目的在于解决传统的气浮平台在使用时，需要通过固定的输送轨道进行引导，占用场地大，机动性差的问题。5.本发明所采用的技术方案是：一种气浮平台牵引的控制方法，所述气浮平台由承载平台及移动平台组成；其中，所述移动平台包括底板以及与所述底板固定连接的顶板，所述底板上安装有高压气罐、气浮脚座，所述顶板上设有电源、减压阀、电磁阀、控制器、信号收发器、水平仪、驱动气嘴以及调平装置；所述驱动气嘴包括推进气嘴、姿态调整气嘴，所述推进气嘴固定于所述顶板的边缘，所述顶板的边角处安装有步进电机，所述步进电机的输出端安装有转板，所述姿态调整气嘴固定在所述转板上；其中，所述承载平台包括与所述顶板固定连接的承载箱，所述承载箱下端设有光纤陀螺仪，所述承载箱的顶端设有承载板，所述承载板上设有物料感应器，所述承载箱内设有驱动机构以及与所述驱动机构连接的限位机构；所述牵引的控制方法包括如下步骤：s1)外部设备将物料放置在所述承载板上，所述物料感应器接收到上料信号，所述控制器向所述驱动机构发送执行指令，所述驱动机构驱动所述限位机构向所述承载板上的物料移动，将物料推送至所述承载板上的指定位置，完成物料上料的牵引动作；s2）所述控制器接收到悬浮指令后指令电磁阀开启，所述气浮脚座启动，使得气浮平台整体处于悬浮姿态，所述水平仪与所述调平装置配合使得气浮平台保持水平姿态；s3）所述控制器接收到转移指令后指令电磁阀开启，所述推进气嘴与所述姿态调整气嘴启动，所述推进气嘴与所述光纤陀螺仪配合，推动所述气浮平台朝向目标位置移动，所述姿态调整气嘴用于调整所述气浮平台的旋转姿态，并配合所述推进气嘴推动所述气浮平台朝向目标位置移动，同时，所述水平仪与所述调平装置配合使得气浮平台保持动态水平，直至所述气浮平台达到目标位置，完成气浮平台的移动牵引动作。6.优选的，所述承载板上设有若干贯穿的腔体，所述腔体内固定有多孔陶瓷板，所述多孔陶瓷板底部设有气罩。7.优选的，所述调平装置包括伺服电机、支架、导向座，所述支架设有两个，所述支架之间转动连接有丝杆，所述导向座位于所述丝杆的下方，所述丝杆上螺纹连接有配重块，所述配重块与所述导向座滑动连接。8.优选的，所述驱动机构包括第一驱动单元以及于所述第一驱动单元垂直设置的第二驱动单元，所述第一驱动单元与所述第二驱动单元上下交叉设置且结构相同。9.优选的，所述第一驱动单元包括第一伺服电机、第一双向丝杠、第一导向轴及第一安装座，所述第一安装座设于所述第一双向丝杠的两端并与所述第一双向丝杠转动连接，所述第一双向丝杠上螺纹连接有滑座，所述滑座与所述第一导向轴滑动连接，所述第一伺服电机与所述第一双向丝杠连接并驱动所述第一双向丝杠转动，所述限位机构安装于所述滑座上。10.可选的，所述限位机构包括固定在滑座上的矫正杆，所述承载板上设有与所述矫正杆相匹配的导向槽可选的，所述限位机构包括旋转气缸，所述转气缸的输出端设有矫正杆，所述承载箱与所述承载板上设有与所述矫正杆相匹配的导向槽。11.优选的，所述矫正杆的顶端设有限位杆，所述限位杆与所述矫正杆垂直。12.优选的，所述底板上至少设有一个连接座，所述连接座可通过连杆将两个所述气浮平台固定连接。13.本发明的有益效果是：1、本发明提供的一种气浮平台整体结构简单，通过承载平台上设置的限位机构，能够对承载板上的物料限位和矫直，实现对物料的牵引定位，精度高；通过移动平台通过推进气嘴与姿态调整气嘴的配合，对移动平台进行牵引和姿态调整，使其始终保持目标姿态，无需安装固定输送轨道，占用场地小，机动性强。14.2、本发明提供的一种气浮平台牵引的控制方法，能够控制平台对物料的牵引动作以及对平台整体的牵引动作，精度高，自动化程度高，在物料转移领域具有较好的运用前景。附图说明15.图1为本发明中气浮平台的立体结构示意图；图2为本发明中移动平台的立体结构示意图；图3为本发明中移动平台的主视结构示意图；图4为本发明中驱动气嘴的结构示意图；图5为本发明中承载平台的内部结构示意图；图6为本发明中承载箱的内部结构示意图。16.在图1-图6中：100、承载平台；110、承载箱；120、承载板；121、多孔陶瓷板；122、气罩；130、光纤陀螺仪；140、物料感应器；150、驱动机构；151、第一伺服电机；152、第一双向丝杠；153、第一导向轴；154、第一安装座；155、滑座；160、限位机构；161、旋转气缸；162、矫正杆；163、导向槽；164、限位杆；200、移动平台；210、顶板；211、电源；212、减压阀；213、电磁阀；214、控制器；215、信号收发器；216、水平仪；220、底板；221、高压气罐；222、气浮脚座；230、驱动气嘴；231、推进气嘴；232、姿态调整气嘴；233、步进电机；234、转板；240、调平装置；241、伺服电机；242、支架；243、导向座；244、丝杆；245、配重块；250、连接座。实施方式17.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例18.一种气浮平台，如图1所示，由气浮平台由承载平台100及移动平台200组成，其中，承载平台100用于承载物料，移动平台200用于带动气浮平台整体移动。19.其中，如图2所示，移动平台200包括正方形的底板220以及与底板220固定连接的正方形的顶板210，底板220上安装有高压气罐221、气浮脚座222，顶板210上设有电源211、减压阀212、电磁阀213、控制器214、信号收发器215、水平仪216、驱动气嘴230以及调平装置240；驱动气嘴230包括推进气嘴231、姿态调整气嘴232，推进气嘴231固定于顶板210的四周边缘的中间位置，推进气嘴231用于在气浮平台浮起时推动气浮平台朝前后左右方向移动，在顶板210的边角处安装有步进电机233，步进电机233的输出端安装有转板234，姿态调整气嘴232固定在转板234上，步进电机233能够带动转板234转动，能够将姿态调整气嘴232调整至不同的推进角度，进而能够对气浮平台进行姿态的调整；如图5所示，承载平台100包括与顶板210固定连接的承载箱110，承载箱110下端设有光纤陀螺仪130，光纤陀螺仪130用于确定气浮平台的方位，承载箱110的顶端设有承载板120，承载板120上设有物料感应器140，承载箱110内设有驱动机构150以及与驱动机构150连接的限位机构160，驱动机构150用于驱动限位机构160向承载板120上的物料移动，将物料推送至承载板120上的指定位置。20.该气浮平台通过信号收发器215接收外部设备（如电脑）控制系统的执行指令，信号收发器215将执行指令发送至控制器214，通过控制器214指令各执行部件的动作，如此实现气浮平台牵引的自动控制。21.如图3所示，上述调平装置240包括伺服电机241、支架242、导向座243，支架242设有两个，支架242之间转动连接有丝杆244，导向座243位于丝杆244的下方，丝杆244上螺纹连接有配重块245，配重块245与导向座243滑动连接。22.如图6所示，上述驱动机构150包括第一驱动单元以及于第一驱动单元垂直设置的第二驱动单元，第一驱动单元与第二驱动单元上下交叉设置，如此能够节约第一驱动单元与第二驱动单元所占用的空间，具体的，第一驱动单元包括第一伺服电机151、第一双向丝杠152、第一导向轴153及第一安装座154，第一安装座154设于第一双向丝杠152的两端并与第一双向丝杠152转动连接，第一双向丝杠152上螺纹连接有滑座155，滑座155与第一导向轴153滑动连接，第一伺服电机151与第一双向丝杠152连接并驱动第一双向丝杠152转动，限位机构160安装于滑座155上，第二驱动单元的结构与第一驱动单元的结构相同。23.其中，限位机构160包括固定在滑座155上的矫正杆162，承载板120上设有与矫正杆162相匹配的导向槽163。24.上述的高压气罐221、减压阀212、电磁阀213、气浮脚座222、推进气嘴231、姿态调整气嘴232、水平仪216、步进电机233、电磁阀213、电源211、信号收发器215、控制器214等部件具体的安装位置以及连接方式（包括电连接以及气管连接，附图中未示出）可根据实际的需要进行确定，本技术中对此不作具体的限定。25.本实施例中的气浮平台牵引的控制过程如下：s1）通过外部的设备（如机械手）将需要输送的物料放置在承载板120上，在物料感应器140接收到上料信号后，控制器214向驱动机构150发送执行指令，第一驱动单元上的第一伺服电机151启动并带动第一双向丝杠152转动，第一双向丝杠152转动带动两端的滑座155沿着第一导向轴153的长度方向靠近，进而带动矫正杆162向承载板120上的物料移动，第二驱动单元进行相同的动作，如此将物料推送至承载板120上的指定位置，完成物料上料的牵引动作，矫正杆162对物料起到限位和矫直的作用。26.s2）控制器214接收到悬浮指令后指令电磁阀213开启，气浮脚座222启动，在气浮脚座222和支撑面之间形成气膜，使得气浮平台整体处于悬浮姿态，在气浮平台悬浮后，水平仪216与调平装置240的配合使得气浮平台保持水平姿态，具体的说，控制器214在接收到水平仪216上的水平信息后，根据水平信息驱动调平装置240上的伺服电机241转动，进而调整配重块245的位置，进而完成气浮平台在悬浮姿态下的水平调整。这里的调平装置240在本实施例中设有四组，分别位于正方形的顶板210的四边，调平装置240的具体数量可根据顶板210的形状进行改变，本技术对此不作具体的限定。27.s3）控制器214接收到转移指令后指令电磁阀213开启，推进气嘴231与姿态调整气嘴232启动，推进气嘴231与光纤陀螺仪130配合，推动气浮平台朝向目标位置移动，当气浮平台在移动过程中发生旋转时，姿态调整气嘴232根据目标姿态对调整气浮平台的姿态进行调整，使得气浮平台在移动过程中保持目标姿态，同时，姿态调整气嘴232也能够配合推进气嘴231推动气浮平台朝向目标位置移动，例如，气浮平台朝向x轴方向移动时，通过步进电机233将两个姿态调整气嘴232与x轴方向上的推进气嘴231方向调整为一致，能够提高推进速度，提高效率，另外两个姿态调整气嘴232根据气浮平台的姿态信息用于姿态保持的调整，同时，水平仪216与调平装置240配合使得气浮平台保持动态水平，直至气浮平台达到目标位置，完成气浮平台的移动牵引动作。实施例28.一种气浮平台，如图1所示，由气浮平台由承载平台100及移动平台200组成，其中，承载平台100用于承载物料，移动平台200用于带动气浮平台整体移动。29.其中，如图2所示，移动平台200包括正方形的底板220以及与底板220固定连接的正方形的顶板210，底板220上安装有高压气罐221、气浮脚座222，顶板210上设有电源211、减压阀212、电磁阀213、控制器214、信号收发器215、水平仪216、驱动气嘴230以及调平装置240；驱动气嘴230包括推进气嘴231、姿态调整气嘴232，推进气嘴231固定于顶板210的四周边缘的中间位置，推进气嘴231用于在气浮平台浮起时推动气浮平台朝前后左右方向移动，在顶板210的边角处安装有步进电机233，步进电机233的输出端安装有转板234，姿态调整气嘴232固定在转板234上，步进电机233能够带动转板234转动，能够将姿态调整气嘴232调整至不同的推进角度，进而能够对气浮平台进行姿态的调整；如图5所示，承载平台100包括与顶板210固定连接的承载箱110，承载箱110下端设有光纤陀螺仪130，光纤陀螺仪130用于确定气浮平台的方位，承载箱110的顶端设有承载板120，承载板120上设有物料感应器140，承载板120上设有若干贯穿的腔体，腔体内固定有多孔陶瓷板121，多孔陶瓷板121底部设有气罩122，承载箱110内设有驱动机构150以及与驱动机构150连接的限位机构160，驱动机构150用于驱动限位机构160向承载板120上的物料移动，将物料推送至承载板120上的指定位置。30.该气浮平台通过信号收发器215接收外部设备（如电脑）控制系统的执行指令，信号收发器215将执行指令发送至控制器214，通过控制器214指令各执行部件的动作，如此实现气浮平台牵引的自动控制。31.如图3所示，上述调平装置240包括伺服电机241、支架242、导向座243，支架242设有两个，支架242之间转动连接有丝杆244，导向座243位于丝杆244的下方，丝杆244上螺纹连接有配重块245，配重块245与导向座243滑动连接。32.如图6所示，上述驱动机构150包括第一驱动单元以及于第一驱动单元垂直设置的第二驱动单元，第一驱动单元与第二驱动单元上下交叉设置且结构相同，具体的，第一驱动单元包括第一伺服电机151、第一双向丝杠152、第一导向轴153及第一安装座154，第一安装座154设于第一双向丝杠152的两端并与第一双向丝杠152转动连接，第一双向丝杠152上螺纹连接有滑座155，滑座155与第一导向轴153滑动连接，第一伺服电机151与第一双向丝杠152连接并驱动第一双向丝杠152转动，限位机构160安装于滑座155上。33.其中，如图1、图6所示，限位机构160包括旋转气缸161，转气缸的输出端设有矫正杆162，承载箱110与承载板120上设有与矫正杆162相匹配的导向槽163。34.同时，矫正杆162的顶端设有限位杆164，限位杆164与矫正杆162垂直，同时可在矫正杆162和限位杆164上安装柔性套件，在进行限位和矫直动作时保护物料。35.上述的高压气罐221、减压阀212、电磁阀213、气浮脚座222、推进气嘴231、姿态调整气嘴232、水平仪216、步进电机233、电磁阀213、电源211、信号收发器215、控制器214等部件具体的安装位置以及连接方式（包括电连接以及气管连接）可根据实际的需要进行，本技术中对此不作具体的限定。36.本实施例中的气浮平台牵引的控制过程如下：s1）外部的设备（如机械手）进行上料前，矫正杆162处于水平状态，外部的设备进行上料准备时，供气系统向气罩122中供气，在多孔陶瓷板121的上端面形成顶升气流，此时，外部的设备进行上料，将需要输送的物料放置在承载板120上，物料与承载板120的上端面形成气膜，避免物料直接与承载板120接触，在物料感应器140接收到上料信号后，旋转气缸161启动，将矫正杆162旋转至竖直状态，同时，控制器214向驱动机构150发送执行指令，第一驱动单元上的第一伺服电机151启动并带动第一双向丝杠152转动，第一双向丝杠152转动带动两端的滑座155沿着第一导向轴153的长度方向靠近，进而带动矫正杆162向承载板120上的物料移动，第二驱动单元进行相同的动作，如此将物料推送至承载板120上的指定位置，在此过程中，物料与承载板120之间没有接触，可避免在对物料位置矫正和限位时磨损其表面，并且，矫正杆162的顶端的限位杆164对物料也起到限位和保护的作用，如此完成物料上料的牵引动作。37.s2）控制器214接收到悬浮指令后指令电磁阀213开启，气浮脚座222启动，在气浮脚座222和支撑面之间形成气膜，使得气浮平台整体处于悬浮姿态，在气浮平台悬浮后，水平仪216与调平装置240的配合使得气浮平台保持水平姿态，具体的说，控制器214在接收到水平仪216上的水平信息后，根据水平信息驱动调平装置240上的伺服电机241转动，进而调整配重块245的位置，进而完成气浮平台在悬浮姿态下的水平调整。这里的调平装置240在本实施例中设有四组，分别位于正方形的顶板210的四边，调平装置240的具体数量可根据顶板210的形状进行改变，本技术对此不作具体的限定。38.s3）控制器214接收到转移指令后指令电磁阀213开启，推进气嘴231与姿态调整气嘴232启动，推进气嘴231与光纤陀螺仪130配合，推动气浮平台朝向目标位置移动，当气浮平台在移动过程中发生旋转时，姿态调整气嘴232根据目标姿态对调整气浮平台的姿态进行调整，使得气浮平台在移动过程中保持目标姿态，同时可在承载箱的四个角上设置靶标（图中未示出），协助对气浮平台的姿态进行调整，同时，姿态调整气嘴232也能够配合推进气嘴231推动气浮平台朝向目标位置移动，例如，气浮平台朝向x轴方向移动时，通过步进电机233将两个姿态调整气嘴232与x轴方向上的推进气嘴231方向调整为一致，能够提高推进速度，提高效率，另外两个根据气浮平台的姿态信息用于姿态保持的调整，同时，水平仪216与调平装置240配合使得气浮平台保持动态水平，直至气浮平台达到目标位置，完成气浮平台的移动牵引动作。39.另外，基于对实施例2的改进，如图1所示，在底板220上设置有四个连接座250，连接座250可通过连杆将两个气浮平台固定连接，例如，将五个气浮平台阵列呈“田”字状，其中，位于中间的气浮平台上的矫正杆162始终处于水平状态，四个角的气浮平台上的矫正杆162各仅有两组执行动作，另外两组保持水平状态，如此组合，能够输送大型的物料。本技术对组合式的气浮平台数量不作具体的限定，其可根据实际的需求确定连接座250的安装位置进行组合。40.以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。









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