CN101653945A - 一种机械臂失效保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机械臂失效保护装置,克服现有针对机械臂失电或过载保护方式简单、可靠性不高的问题。本发明包括第一继电器、第二继电器、抱闸串联成的主控电路,失效模式控制电路,所述第一继电器连接机械臂的操作控制信号,所述第二继电器连接失效模式控制电路,所述抱闸连接机械臂关节电机轴。本发明结构简单、体积小,电气和结构上易实现,彻底解决了机器人机械臂的失电保护问题;对不同失电类型作用可靠性高,具有通用性,能通用于多种机器人机械臂。
Description
技术领域
本发明属于机器人多关节机械臂失效保护装置,特别涉及一种机电式复合失效保护装置。
背景技术
机器人技术是近十年来迅速发展起来的一门综合技术。它集中了机械工程、自动控制以及人工智能等多种技术的最新研究成果,体现了光机电一体化的最新成就,是当代科学技术发展最为活跃的领域之一,也是我国科技界跟踪国际高技术大战的重要课题。
作为机器人技术中最为成熟的工业机器人技术已经有40多年的历史,并且在制造业中得到广泛应用,常用于焊接、喷漆、上下料和搬运等项目,极大的提高劳动效率,保证产品的质量。
机器人的机器臂是工业机器人重要的执行机构,是用来抓取物品或工具的部件。其结构一般包括臂部的伸缩,回旋,俯仰或升降等运动结构以及与其有关的构件,如传动装置、驱动装置、导向定位装置、支承连接件和位置检测元件等机构。为了实现生产的要求,通常需要机器臂运动要平稳,定位精度高,运动惯性小。在由电机驱动的机械臂中,当驱动器失效或因其它原因输出中断时,由于惯性可能导致机械臂失去控制,急速下降,导致意外发生。目前的技术对于机械臂的失电或过载保护研究较少,并且大多数解决方法由于程序过于简单或价格昂贵缺乏实用性。
发明内容
本发明的技术问题是提供一种机电式的机械臂失效保护装置,克服现有机械臂在失电或过载情况下缺乏可靠保护性问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种机械臂失效保护装置,其特征在于:包括第一继电器、第二继电器、抱闸串联成的主控电路,失效模式控制电路,所述第一继电器连接机械臂的操作控制信号,所述第二继电器连接失效模式控制电路,所述抱闸连接机械臂关节电机轴。
作为进一步的技术方案,所述失效模式控制电路包括MOS管、失效控制逻辑,所述MOS管的集电极接高电平,发射极接地,基极连接所述失效控制逻辑,失效控制逻辑用于接收机械臂失效信号,并进行逻辑处理后发送到所述MOS管的基极,所述第二继电器连接MOS管的集电极。
本发明的控制过程为:当系统上电后,机械臂电机驱动正常,失效控制逻辑使固态继电器K2得电闭合;机械臂控制系统发控制指令使固态继电器K1闭合,此时,失电锁紧型抱闸B1得电释放,解除对机械臂电机轴的锁定。当系统掉电或电机过电流、驱动供电过压或因卡死导致跟踪失败,抱闸失电锁紧,使机械臂停止运动。
本发明的技术进步点是:1.通过综合多种机械臂的失效模式,实现了对机械臂的可靠保护;2.有高的安全性,突出了对机器人的重要、昂贵部件的可靠保护;3.作用电路与控制系统、电机驱动器关联,提高了本质可靠性;4.用软件和硬件结合实现控制逻辑;5.结构简单、体积小,可装配成独立部件,改善了机械臂的可靠性。
经过多次反复的机械臂失电试验验证表明,本装置抗干扰强,对不同类型失效模式作用可靠性高,具有通用性,能通用于多种机械臂保护装置。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的控制电路结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,第一继电器K1、第二继电器K2、抱闸B1组成主控电路,第一继电器K1、第二继电器K2分别为固态继电器。二极管V1、电阻R1、MOS管V2、失效控制逻辑连接组成失效模式控制电路。第一继电器K1连接机械臂的操作控制信号,抱闸B1连接机械臂关节电机轴。MOS管V2的集电极接高电平,发射极接地,基极连接所述失效控制逻辑,失效控制逻辑接收机械臂的失效信号包括跟踪失败、过电压、过电流信号,并进行逻辑处理后发送到MOS管V2的基极,所述第二继电器连接MOS管的集电极。
抱闸B1为失电锁紧型,锁住机械臂关节电机轴,使机械臂不会发生不期望的运动。当系统上电后,电机驱动正常,控制逻辑使固态继电器K2得电闭合;控制系统发操作控制信号使固态继电器K1闭合,此时抱闸B1得电释放,解除对电机轴的锁定。当系统掉电或电机过电流、驱动供电过压或因卡死导致跟踪失败,固态继电器K2失电断开,则抱闸失电锁紧,使机械臂停止运动。
Claims (2)
1.一种机械臂失效保护装置,其特征在于:包括第一继电器、第二继电器、抱闸串联成的主控电路,失效模式控制电路,所述第一继电器连接机械臂的操作控制信号,所述第二继电器连接失效模式控制电路,所述抱闸连接机械臂关节电机轴。
2.根据权利要求1所述的机械臂失效保护装置,其特征在于:所述失效模式控制电路包括MOS管、失效控制逻辑,所述MOS管的集电极接高电平,发射极接地,基极连接所述失效控制逻辑,失效控制逻辑用于接收机械臂失效信号,并进行逻辑处理后发送到所述MOS管的基极,所述第二继电器连接MOS管的集电极。
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Family
ID=41708508
Family Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106639724A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-10 | 宁波合力伟业消防科技有限公司 | 开窗装置及应用在顶窗上的开窗系统 |
CN110405768A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-05 | 叶永旺 | 一种基于串联六轴工业机器人的抱闸控制系统 |
WO2023246907A1 (zh) * | 2022-06-21 | 2023-12-28 | 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 | 机械臂的控制方法、医疗系统、计算机设备 |
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2009
- 2009-09-29 CN CN200910307959A patent/CN101653945A/zh active Pending
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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