[发明专利]一种交换机械手

说明书

本发明公开了一种交换机械手，包括交换固定水平导轨、交换固定水平导轨导套、交换固定水平导轨马达、交换移动水平导轨马达、交换移动水平导轨、交换移动水平导轨导套、交换机械手控制器、交换购物箱组件，其中交换固定水平导轨上安装有交换固定水平导轨导套，交换固定水平导轨导套上安装有交换移动水平导轨，交换移动水平导轨上安装有交换移动水平导轨导套，交换移动水平导轨导套上安装有交换购物箱组件。采用上述技术方案的有益效果是：通过仿照贴片机的原理来设计出带有购物箱的一个交换机械手，用在无人商店里，可以使多个取物机械手的效率大大提高。

技术领域

本发明涉及无人商店设备领域,尤其涉及一种交换机械手。

背景技术

最早商店卖货都是有人的，有一个柜台，要买什么东西就告诉售货员，售货员就拿什么东西，买卖都在柜台上完成的，顾客是不能进到商店里面去的；后来搞成大卖场、超市，人们可以进去选东西，出来再买单；再后来有人搞无人商店，让顾客去自己选商品再自己去买单；也有的商店，把商品上贴上什么感应标签的，是可以自动感应出什么商品及其价格，顾客自己自觉买单。目前市场上已经出现了一种自动售货机，这种售货机只能销售很少的商品，也就是几种，十几种吧，根本满足不了人们日常生活的需要，医院里也有一种自动取药机，那也是只能取几种药而已，完全不能称为无人商店。

最早商店是有售货员拿商品出来在柜台上交易的，做一个机械手设备代替这个售货员就好啦，这样就能开个无人商店了。现在科技很发达，做个这样的机械手也是很容易的。这个机械手设备就从SMT设备(也就是电子工厂里的贴片机)里提炼出来的，下面简单地介绍一个SMT设备：

SMT设备是把各种不同的物料，主要是一些很小的电子原件，有的很小，元件201，只有一个毫米，把这些小物料拿起来，放到主板的各种不同的位置上去，再去过高温锡炉，等上面沾满锡，温度降下来后这些电子原件就牢牢地固定在上面，当然各个物料的位置和需要贴到主板上去的位置都要在电脑里事先设置好的，并且贴的顺序也是事先设置好的。每个主板有几百个甚至有几千个电子元件，SMT设备都能把这些准确无误地拿起来放到该放的地方去。这个设备尺寸的精度很高，能达到千分之一毫米，自然地这个设备很贵了，贵的有200万人民币一台的，也有精度要求不高的，便宜的有2万人民币一台的。这个设备主要是靠那个伺服马达来实现从数值参数(在电脑等设备里只需输入一个数值)到距离(机械手就运动这么一个距离)的转换，也就是说当给出一个要运动的数值，伺服马达就会按照要求运动，直至达到目的地。这个方式也就是多对多的方式，即在送料处把多种物料拿起来，送到主板上各个不同的位置上去。因为一个主板上有几百个或者上千个零件，贴完这些零件总的时间又不能太长，所以这个贴片机贴起元件时，机械手运动的速度很快，快到几乎看不清机械手的运动，故这个设备的效率也很高。还有一种用伺服马达做的机械设备，注塑机，这种注塑机没有油缸，只有伺服马达驱动，这种注塑机比那种有油缸的注塑机还要精密，一个注塑机注塑量到一克的一百分之一都能精确得到，调各种参数时，每设定一个数值，马达就会按数值运动到不同的位置.日常用的电梯也是由伺服马达驱动的，每按一个数字按钮，电梯就会在对应的楼层停下来，这个也是把数字转换成不同的位置的例子，不过把电梯运动位置的参数换成楼层了。

这个伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，也就是说它随时把信号传给系统，同时把系统给出的信号来修正自己的运转,这样就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度，所以伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)，可以根据商店需要来确定线数。