CN107953138A - 一种数控机床的上下料机械手 - Google Patents

一种数控机床的上下料机械手 Download PDF

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Abstract

本发明属于工厂制造业技术领域，公开了一种数控机床的上下料机械手，设置有底座，所述底座上方安装有传送带，所述底座前方销接有控制板；所述底座右侧活动安装有滑块，所述滑块上端压合有伸缩杆，所述伸缩杆最上端旋转链接有旋转杆，所述旋转杆末端铆接有固定板。本发明设计思路简单，通过机械手的伸缩、松紧、旋转，可将货料进行装箱和卸载，并用传送带传送到指定地点，操作简易，学习成本低，且工作效率高，具有很大的实用意义。

Description

一种数控机床的上下料机械手
技术领域
本发明属于工厂制造业技术领域，尤其涉及一种数控机床的上下料机械手。
背景技术
目前，随着科学技术的发展，机械手也逐渐普及在一些大中型工厂，用于 搬运货料，一定程度上节省了人力。但现有的机械手比较笨重，反应较迟缓， 功能比较单一，只能单纯进行上下料或搬运料，不能很好的结合。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有的机械手比较笨重，反应较迟缓， 功能比较单一，只能单纯进行上下料或搬运料，不能很好的结合。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种数控机床的上下料机械手。
本发明是这样实现的，一种数控机床的上下料机械手，底座；
所述底座上方安装有传送带，所述底座前方销接有控制板；
所述控制板时频重叠MASK的信号模型表示为：
其中，N为时频重叠信号的信号分量个数，n(t)是加性高斯白噪声，si(t)为 时频重叠信号的信号分量，其表示为式 中Ai表示信号分量的幅度，ai(m)表示信号分量的码元符号，p(t)表示成型滤波 函数，Ti表示信号分量的码元周期，fci表示信号分量的载波频率，表示信号 分量的相位；MASK信号的循环双谱的对角切片谱表示为：
其中，y(t)表示MASK信号，α是y(t)的循环频率，fc表示信号的载波频率，T是信号的码元周期，k为整数，Ca,3表示随机序列a的三阶累积量， δ()是冲激函数，P(f)是成型脉冲函数，表达式为：
对循环双谱的对角切片谱取f＝0截面得到：
对于MASK信号，其循环双谱的对角切片谱的f＝0截面，在处存在峰值， 并携有信号的载频信息；由于循环双谱的对角切片谱满足线性叠加性，则时频 重叠MASK信号循环双谱的对角切片谱的表达式为：
其中，是常数，与第i个信号分量的调制方式有关，Ti是第i个信号分量的 码元周期；
所述控制板计算数字调制信号的分数低阶模糊函数按以下步骤进行：
接收信号y(t)表示为：
y(t)＝x(t)+n(t)
其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声。针对 MASK和MPSK调制，x(t)的解析形式表示为：
其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中， an＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，在MPSK信号中，an＝ej2πε/M，ε＝0,1,2,…,M-1， g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位是 在[0,2π]内均匀分布的随机数。针对MFSK调制,x(t)的解析形式表示为：
其中，fm为第m个载频的偏移量，若MFSK信号载频偏移为Δf，则 fm＝-(M-1)Δf,-(M-3)Δf,…,(M-3)Δf,(M-1)Δf，载波初始相位是在[0,2π]内均匀 分布的随机数；
所述控制板对于干扰信号和参照信号各自包含若干干扰特征矢量的多模情 况，此时的干扰状态S(VI，VS)，如下计算：
其中S[VI，VS]M×N被称为干扰状态矩阵，矩阵中的每个元素表示VI中 的第k个特征矢量和VS中的第l个特征矢量的干扰状态，只有两个特征矢量集合 中每个元素都不干扰时，S(VI，VS)＝0干扰信号才不对参照信号形成干扰；反之， S(VI，VS)＞0，此时干扰信号将对参照信号形成干扰；
所述控制板的数据包劫持转发机制的具体步骤如下：
步骤一，MAP节点收到单播数据包后，提取处数据包的源mac地址，然后查 询本地转换表判断源mac地址是否在表中，在本地转换表中，则说明是本节点连 接的客户端发送的数据包，进入步骤二；否则，节点只是转发该数据包，不进 行处理；
步骤二，根据源mac地址查找到对应的本地转换表条目后，提取出本地转换 表中的标志域flags，与L2P_NCL_CLIENT_WIFI进行按位&运算，结果为1，则 说明数据包由wifi客户端发出，进入步骤三；否则，不进行处理；
步骤三，提取出数据包的IP层头部，然后获取目的IP地址，目的IP是10或192 网段的，则说明数据包是发往网内的，不进行处理；否则进入步骤四；
步骤四，获取当前MAP节点所选MPP的mac地址，与数据包目的mac地址进 行比较，相同，则说明数据包是发往当前MAP所选MPP节点的，不进行任何处 理；不同，则将数据包的目的mac地址修改成当前MAP节点所选MPP节点的mac 地址，进入步骤五；
步骤五，将数据包目的mac地址修改后，根据新的目的mac地址查找最佳 下一跳节点，然后添加L2P协议定义的单播数据包头并调用 l2p_transmit_skb_to_initi函数发送到MAP节点所选MPP节点去，并由该MPP 节点转发出去；
所述控制板无线定位方法具体包括以下步骤：
待定位节点O通信范围内的锚节点坐标为Ai(xi,yi)，其中i＝0,1,L,n(n34)；
步骤一，待定位节点对接收信号r(t)进行采样得到采样信号r(n)，其中， n＝0,1,L,N-1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信 号的发送节点为Ai；
步骤二，根据采样信号r(n)，计算互相关值E：
步骤三：根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点 Ai之间的距离：
Pr di′＝Pr d0－10·γlg di′+Xσ；
其中，Pr di′表示距离发送端距离为di′时获取的互相关值，Pr d0表示距离 发送端d0＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，lg·表示底为10的对 数运算Xσ，服从均值为0、标准差为σ的高斯分布；
利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为di′，对应的锚 节点的坐标分别为Ai xi,yi，其中i＝0,1,2，…，n；
步骤四：根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标O(x,y)；
所述底座右侧活动安装有滑块，所述滑块上端压合有伸缩杆，所述伸缩杆 最上端旋转链接有旋转杆，所述旋转杆末端铆接有固定板。
进一步，所述传送带内部安装有齿轮，齿轮与传送带相互啮合。
进一步，所述传送带右侧设置有滑轨，滑块卡接固定在滑轨内。
进一步，所述固定板内侧胶结有防滑垫。
本发明设计思路简单，通过机械手的伸缩杆的伸缩、滑块的松紧、旋转杆 旋转，利用控制板进行控制，可将货料进行装箱和卸载，并配合传送带传送到 指定地点，操作简易，学习成本低，且工作效率高，具有很大的实用意义。
附图说明
图1是本发明实施例提供的数控机床的上下料机械手结构示意图；
图2是本发明实施例提供的数控机床的上下料机械手俯视图；
图中：1、底座；2、传送带；3、控制板；4、伸缩杆；5、旋转杆；6、固 定板；7、滑块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并 配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的数控机床的上下料机械手包括： 底座1、传送带2、控制板3、伸缩杆4、旋转杆5、固定板6、滑块7。
所述底座1上方安装有传送带2，所述底座1前方销接有控制板3；
所述底座1右侧活动安装有滑块7，所述滑块7上端压合有伸缩杆4，所述 伸缩杆最上端旋转链接有旋转杆5，所述旋转杆5末端铆接有固定板6。
进一步，所述传送带2内部安装有齿轮，齿轮与传送带2相互啮合。
进一步，所述传送带2右侧设置有滑轨，滑块7卡接固定在滑轨内。
进一步，所述固定板6内侧胶结有防滑垫。
所述控制板时频重叠MASK的信号模型表示为：
其中，N为时频重叠信号的信号分量个数，n(t)是加性高斯白噪声，si(t)为 时频重叠信号的信号分量，其表示为式 中Ai表示信号分量的幅度，ai(m)表示信号分量的码元符号，p(t)表示成型滤波 函数，Ti表示信号分量的码元周期，fci表示信号分量的载波频率，表示信号 分量的相位；MASK信号的循环双谱的对角切片谱表示为：
其中，y(t)表示MASK信号，α是y(t)的循环频率，fc表示信号的载波频率， T是信号的码元周期，k为整数，Ca,3表示随机序列a的三阶累积量， δ()是冲激函数，P(f)是成型脉冲函数，表达式为：
对循环双谱的对角切片谱取f＝0截面得到：
对于MASK信号，其循环双谱的对角切片谱的f＝0截面，在处存在峰值， 并携有信号的载频信息；由于循环双谱的对角切片谱满足线性叠加性，则时频 重叠MASK信号循环双谱的对角切片谱的表达式为：
其中，是常数，与第i个信号分量的调制方式有关，Ti是第i个信号分量的 码元周期；
所述控制板计算数字调制信号的分数低阶模糊函数按以下步骤进行：
接收信号y(t)表示为：
y(t)＝x(t)+n(t)
其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声。针对 MASK和MPSK调制，x(t)的解析形式表示为：
其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中， an＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，在MPSK信号中，an＝ej2πε/M，ε＝0,1,2,…,M-1， g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位是 在[0,2π]内均匀分布的随机数。针对MFSK调制,x(t)的解析形式表示为：
其中，fm为第m个载频的偏移量，若MFSK信号载频偏移为Δf，则 fm＝-(M-1)Δf,-(M-3)Δf,…,(M-3)Δf,(M-1)Δf，载波初始相位是在[0,2π]内均匀 分布的随机数；
所述控制板对于干扰信号和参照信号各自包含若干干扰特征矢量的多模情 况，此时的干扰状态S(VI，VS)，如下计算：
其中S[VI，VS]M×N被称为干扰状态矩阵，矩阵中的每个元素表示VI中 的第k个特征矢量和VS中的第l个特征矢量的干扰状态，只有两个特征矢量集合 中每个元素都不干扰时，S(VI，VS)＝0干扰信号才不对参照信号形成干扰；反之， S(VI，VS)，此时干扰信号将对参照信号形成干扰；
所述控制板的数据包劫持转发机制的具体步骤如下：
步骤一，MAP节点收到单播数据包后，提取处数据包的源mac地址，然后查 询本地转换表判断源mac地址是否在表中，在本地转换表中，则说明是本节点连 接的客户端发送的数据包，进入步骤二；否则，节点只是转发该数据包，不进 行处理；
步骤二，根据源mac地址查找到对应的本地转换表条目后，提取出本地转换 表中的标志域flags，与L2P_NCL_CLIENT_WIFI进行按位&运算，结果为1，则 说明数据包由wifi客户端发出，进入步骤三；否则，不进行处理；
步骤三，提取出数据包的IP层头部，然后获取目的IP地址，目的IP是10或192 网段的，则说明数据包是发往网内的，不进行处理；否则进入步骤四；
步骤四，获取当前MAP节点所选MPP的mac地址，与数据包目的mac地址进 行比较，相同，则说明数据包是发往当前MAP所选MPP节点的，不进行任何处 理；不同，则将数据包的目的mac地址修改成当前MAP节点所选MPP节点的mac 地址，进入步骤五；
步骤五，将数据包目的mac地址修改后，根据新的目的mac地址查找最佳 下一跳节点，然后添加L2P协议定义的单播数据包头并调用 l2p_transmit_skb_to_initi函数发送到MAP节点所选MPP节点去，并由该MPP 节点转发出去；
所述控制板无线定位方法具体包括以下步骤：
待定位节点O通信范围内的锚节点坐标为Ai(xi,yi)，其中i＝0,1,L,n(n34)；
步骤一，待定位节点对接收信号r(t)进行采样得到采样信号r(n)，其中， n＝0,1,L,N-1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信 号的发送节点为Ai；
步骤二，根据采样信号r(n)，计算互相关值E：
步骤三：根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点 Ai之间的距离：
Pr di′＝Pr d0-10·γlg di′+Xσ；
其中，Pr di′表示距离发送端距离为di′时获取的互相关值，Pr d0表示距离 发送端d0＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，lg·表示底为10的对 数运算Xσ，服从均值为0、标准差为σ的高斯分布；
利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为di′，对应的锚 节点的坐标分别为Ai xi,yi，其中i＝0,1,2,…，n；
步骤四：根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标O(x,y)；
本发明上料时，将货料放在传送带2始端，操作控制板3使传送带2运转， 货料到达传送带2末端后，滑块7向内收缩，固定板6将货料夹取，旋转杆5 向另一侧旋转，伸缩杆4升高，完成上料；下料时，将货料放在机械手右侧， 滑块7向内收缩，固定板6将货料夹取，旋转杆5向另一侧旋转，伸缩杆4降 低，将货料放置在传送带2末端，操作控制板3使传送带2运转，货料到达传 送带2始端后，完成下料。本发明设计思路简单，通过机械手的伸缩杆的伸缩、 滑块的松紧、旋转杆旋转，利用控制板进行控制，可将货料进行装箱和卸载， 并配合传送带传送到指定地点，操作简易，学习成本低，且工作效率高，具有 很大的实用意义。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的 限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变 化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种数控机床的上下料机械手，其特征在于，所述数控机床的上下料机械手设置有：
底座；
所述底座上方安装有传送带，所述底座前方销接有控制板；
所述控制板时频重叠MASK的信号模型表示为：
其中，N为时频重叠信号的信号分量个数，n(t)是加性高斯白噪声，si(t)为时频重叠信号的信号分量，其表示为式中Ai表示信号分量的幅度，ai(m)表示信号分量的码元符号，p(t)表示成型滤波函数，Ti表示信号分量的码元周期，fci表示信号分量的载波频率，表示信号分量的相位；MASK信号的循环双谱的对角切片谱表示为：
其中，y(t)表示MASK信号，α是y(t)的循环频率，fc表示信号的载波频率，T是信号的码元周期，k为整数，Ca,3表示随机序列a的三阶累积量，δ()是冲激函数，P(f)是成型脉冲函数，表达式为：
对循环双谱的对角切片谱取f＝0截面得到：
对于MASK信号，其循环双谱的对角切片谱的f＝0截面，在处存在峰值，并携有信号的载频信息；由于循环双谱的对角切片谱满足线性叠加性，则时频重叠MASK信号循环双谱的对角切片谱的表达式为：
其中，是常数，与第i个信号分量的调制方式有关，Ti是第i个信号分量的码元周期；
所述控制板计算数字调制信号的分数低阶模糊函数按以下步骤进行：
接收信号y(t)表示为：
y(t)＝x(t)+n(t)
其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声。针对MASK和MPSK调制，x(t)的解析形式表示为：
其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中，an＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，在MPSK信号中，an＝ej2πε/M，ε＝0,1,2,…,M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位是在[0,2π]内均匀分布的随机数。针对MFSK调制,x(t)的解析形式表示为：
其中，fm为第m个载频的偏移量，若MFSK信号载频偏移为Δf，则fm＝-(M-1)Δf,-(M-3)Δf,…,(M-3)Δf,(M-1)Δf，载波初始相位是在[0,2π]内均匀分布的随机数；
所述控制板对于干扰信号和参照信号各自包含若干干扰特征矢量的多模情况，此时的干扰状态S(VI，VS)，如下计算：
其中S[VI，VS]M×N被称为干扰状态矩阵，矩阵中的每个元素表示VI中的第k个特征矢量和VS中的第l个特征矢量的干扰状态，只有两个特征矢量集合中每个元素都不干扰时，S(VI，VS)＝0干扰信号才不对参照信号形成干扰；反之，S(VI，VS)＞0，此时干扰信号将对参照信号形成干扰；
所述控制板的数据包劫持转发机制的具体步骤如下：
步骤一，MAP节点收到单播数据包后，提取处数据包的源mac地址，然后查询本地转换表判断源mac地址是否在表中，在本地转换表中，则说明是本节点连接的客户端发送的数据包，进入步骤二；否则，节点只是转发该数据包，不进行处理；
步骤二，根据源mac地址查找到对应的本地转换表条目后，提取出本地转换表中的标志域flags，与L2P_NCL_CLIENT_WIFI进行按位&运算，结果为1，则说明数据包由wifi客户端发出，进入步骤三；否则，不进行处理；
步骤三，提取出数据包的IP层头部，然后获取目的IP地址，目的IP是10或192网段的，则说明数据包是发往网内的，不进行处理；否则进入步骤四；
步骤四，获取当前MAP节点所选MPP的mac地址，与数据包目的mac地址进行比较，相同，则说明数据包是发往当前MAP所选MPP节点的，不进行任何处理；不同，则将数据包的目的mac地址修改成当前MAP节点所选MPP节点的mac地址，进入步骤五；
步骤五，将数据包目的mac地址修改后，根据新的目的mac地址查找最佳下一跳节点，然后添加L2P协议定义的单播数据包头并调用l2p_transmit_skb_to_initi函数发送到MAP节点所选MPP节点去，并由该MPP节点转发出去；
所述控制板无线定位方法具体包括以下步骤：
待定位节点O通信范围内的锚节点坐标为Ai xi，yi，其中i＝0，1，…，n n≥4；
步骤一，待定位节点对接收信号r t进行采样得到采样信号r n，其中，n＝0，1，…，N-1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信号的发送节点为Ai；
步骤二，根据采样信号r n，计算互相关值E：
步骤三：根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点Ai之间的距离：
Pr d′i＝Pr d0-10·γlg d′i+Xσ；
其中，Pr d′i表示距离发送端距离为d′i时获取的互相关值，Pr d0表示距离发送端d0＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，1g·表示底为10的对数运算Xσ，服从均值为0、标准差为σ的高斯分布；
利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为d′i，对应的锚节点的坐标分别为Ai xi，yi，其中i＝0，1，2，…，n；
步骤四：根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标O x，y；
所述底座右侧活动安装有滑块，所述滑块上端压合有伸缩杆，所述伸缩杆最上端旋转链接有旋转杆，所述旋转杆末端铆接有固定板。
2.如权利要求1所述的数控机床的上下料机械手，其特征在于，所述传送带内部安装有齿轮，齿轮与传送带相互啮合。
3.如权利要求1所述的数控机床的上下料机械手，其特征在于，所述传送带右侧设置有滑轨，滑块卡接固定在滑轨内。
4.如权利要求1所述的数控机床的上下料机械手，其特征在于，所述固定板内侧胶结有防滑垫。
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