CN106956259A - 电动夹爪的驱动电路及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明的驱动方法用于电动夹爪的驱动电路。驱动方法包括下列步骤：首先，提供一状态信号，状态信号依据电动夹爪的动作状态产生；接着，在状态信号属于闲置时，接收一动作指令及侦测电动夹爪的动作的一反馈信号；最后，在动作指令与反馈信号对应电动夹爪的动作为不一致时，输出动作指令。如此，本发明驱动方法不需要额外提供触发信号，来命令电动夹爪执行动作指令。

Description

电动夹爪的驱动电路及其驱动方法

技术领域

本发明与电动夹爪的驱动技术有关，特别是指一种不需给触发信号命令电动夹爪执行新的动作指令的电动夹爪的驱动装置及其驱动方法。

背景技术

随着工业自动化发展，电动夹爪的应用及需求日益增加，传统电动夹爪的驱动方式是藉由驱动装置接收用户默认或输入的动作指令，而在执行动作指令前，驱动装置会接收到触发信号，如此驱动装置才输出动作指令给电动夹爪，来改变电动夹爪的动作方向。

但这种方式，不仅让驱动装置的电路走线复杂，且容易让电动夹爪发生误动作，例如，电动夹爪在动作中，又接收到新的动作指令，或者电动夹爪已是打开或夹合状态时，又要其执行打开或夹合动作。

发明内容

有鉴于上述缺失，本发明的目的在于提供一种无需藉由触发命令告知电动夹爪执行动作指令的电动夹爪的驱动电路及其驱动方法，其藉由电动夹爪的实际动作状态的状态信号、动作指令及反馈信号的综合逻辑判断，以确认电动夹爪为闲置且新的动作指令与目前电动夹爪的动作状态不同，来控制电动夹爪执行新的动作。如此，驱动电路就不需要设置电动夹爪的触发电路。

为达成上述目的，本发明的驱动方法用于电动夹爪的驱动电路。驱动方法包括下列步骤：首先，提供一状态信号，状态信号依据电动夹爪的动作状态产生；接着，在状态信号属于闲置时，接收一动作指令及侦测电动夹爪的动作的一反馈信号；最后，在动作指令与反馈信号对应电动夹爪的动作为不一致时，输出动作指令。

为了达成上述目的，本发明的电动夹爪驱动装置包括一逻辑单元及一处理单元。逻辑单元包括一状态侦测端、一指令输入端、一反馈端及一逻辑输出端。状态侦测端依据电动夹爪的动作状态产生一状态信号。指令输入端接收一动作指令。动作指令驱动电动夹爪执行一动作。处理单元包括两输入端及一输出端。处理单元的两输入端分别连接逻辑单元的指令输入端及逻辑输出端。处理单元的输出端连接逻辑单元的反馈端。其中，逻辑单元的反馈端依据该电动夹爪的一动作产生一反馈信号。逻辑单元在状态信号属于电动夹爪的闲置状态时，逻辑单元判断反馈信号及动作指令对应电动夹爪的动作为不一致时，处理单元输出动作指令。

如此，本发明的电动夹爪的驱动电路及其驱动方法不需要设置触发信号的相关电路及逻辑。

有关本发明所提供放入电动夹爪的驱动电路及其驱动方法的组成、步骤、特点、或运作方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本发明领域中具有通常知识者应能了解，该等详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅用于说明本发明，并非用以限制本发明的专利保护范围。

附图说明

图1是本发明的电动夹爪及驱动电路的组成方块图。

图2是本发明的电动夹爪、正反器及驱动电路的组成方块图。

图3是图1中驱动电路的定时器的组成方块图。

图4是本发明的驱动电路的状态信号、动作指令及反馈信号的电压准位的时序图。

图5是本发明的电动夹爪的驱动电路的驱动方法的步骤流程图。

【符号说明】

10 驱动装置 11 逻辑单元

111 状态侦测端 112 指令输入端

113 反馈端 114 逻辑输出端

115 与门 116 互斥或门

13 处理单元 15 定时器

151 与门 152 计时元件

153 比较元件 154 周期暂存元件

155 第一闩锁 156 第二闩锁

17、21 正反器 171 指令输出端

20 电动夹爪

SS 状态信号 SN、SO动作指令

SC 反馈信号 ST 触发信号

S31-S36 步骤

具体实施方式

以下，兹配合各图式列举对应之较佳实施例来对本发明的电动夹爪的驱动电路及其驱动方法的组成构件、执行步骤及达成功效来说明。然各图式中电动夹爪的驱动电路及其驱动方法的构件、步骤顺序及外观仅用来说明本发明的技术特征，而非对本发明构成限制。

如图1所示，本发明的电动夹爪20的驱动装置10包括一逻辑单元11及一处理单元13。于此实施例中，处理单元13包括一定时器15及一正反器17。

逻辑单元11包括一状态侦测端111、一指令输入端112、一反馈端113及一逻辑输出端114。状态侦测端111用以依据电动夹爪20的动作状态产生一状态信号SS，实务中，如图2，状态侦测端111可透过一正反器21来取得电动夹爪20的动作状态及产生此状态信号SS，但状态信号SS还有其他产生的方式，且为业界所周知，故不以图2所述为限。其中，电动夹爪20的动作状态包括动作中状态及闲置状态，动作中状态表示电动夹爪20正在执行动作指令规画的动作，闲置状态表示电动夹爪20没有在运作或动作指令已执行完毕。指令输入端112用以接收一动作指令SN，动作指令SN是驱动装置10预先规划或操作者输入给驱动装置10的动作，且用以驱动电动夹爪20执行一动作。

请续参照图1，定时器15包括一输入端及一输出端。定时器15的输入端连接逻辑单元11的逻辑输出端114。

正反器17包括两输入端及一指令输出端171。正反器17的两输入端分别连接逻辑单元11的指令输入端112及定时器15的输出端。正反器17的指令输出端171连接逻辑单元11的反馈端113，其中，逻辑单元11的反馈端113依据电动夹爪20的一动作产生一反馈信号SC。

其中，逻辑单元11在状态信号SS属于电动夹爪20的闲置状态时，逻辑单元11比较及判断反馈信号SC及动作指令SN对应该电动夹爪20的动作是否一致，反馈信号SC对应的动作与动作指令SN对应的动作是否一致藉由下述说明来解释，若反馈信号SC显示电动夹爪20的动作为打开(夹合)，动作指令SN对应电动夹爪20的动作为夹合(打开)，这样就符合动作不一致判断；反之，若反馈信号SC及动作指令SN对应电动夹爪20的动作都是打开或夹合，这样就符合动作一致的判断。

若动作一致，逻辑单元11就不会触发处理单元13的定时器15及正反器17，换言之，处理单元13不会输出动作指令SO。

若动作不一致，逻辑单元11的逻辑输出端114输出一计时触发信号ST给定时器15，以使定时器15开始计时，并在定时器15的计时时间到时，定时器15触发正反器17，而使正反器17接收指令输入端112传送的新的动作指令SN，并将新的动作指令SO输出至指令输出端171，如此，电动夹爪20就依据新的动作指令SO改变动作方向。

于此实施例中，逻辑单元11包括一与门115及一互斥或门116。与门115的一输出端是逻辑单元11的逻辑输出端114。与门115的一输入端连接互斥或门116的输出端。与门115的另一输入端是逻辑单元11的状态侦测端111，本实施例中，与门115的另一输入端还有一反向器，用以将状态信号SS作准位反向处理，但实际上，若逻辑判断方式改变，反向器也可以被省略，故与门115的另一端不以有反向器为限。互斥或门116的两输入端分别是逻辑单元11的指令输入端112及反馈端113，且判断反馈信号SC及动作指令SN对应电动夹爪20的动作是否一致。

虽然，本实施例的逻辑单元11是以与门115及互斥或门116的组合为例，但实务中，逻辑单元11也由更多的逻辑元件(或门、与门、与非门、互斥或门等)组成相同的判断逻辑，因此，逻辑单元11不以本实施例所述为限。

如图3所示，定时器15包括一与门151、一计时元件152、一比较元件153、一周期暂存元件154、一第一闩锁155及一第二闩锁156。定时器15的与门151接收逻辑单元11输出的计时触发信号，并触发计时元件152，使计时元件152开始累加计时，实务中，计时元件152可视为缓存器，接着，比较元件153比较计时元件152累加计时的一累加数值及周期暂存元件154内存的一预定数值，在累加数值等于预定数值时，比较元件153输出信号给第一及第二闩锁155、156，然后，第一闩锁155重置计时单元的数值，即使计时元件152累加数值归零，第二闩锁156则触发正反器17。本实施例所述的元件可由多个逻辑元件组成或由多个主、被动元件组成，甚至藉由软件方式达成，但这些技术都是业界所周知，于此不作赘述。

由于，本发明的电动夹爪的驱动装置可藉由逻辑单元来判断电动夹爪的状态，并依据电动夹爪的目前状态判断是否输出新的动作指令，因此，本发明的电动夹爪的驱动装置不需要额外的触发电路(逻辑)信号及时序规画逻辑来驱动电动夹爪。

此外，处理单元的定时器是为了延迟输出新的动作指令，以避免电动夹爪在两个动作指令切换过程中产生的噪声造成动作错误，因此，定时器也可被视为是滤波器。又，如果两个动作切换不会有上述的噪声，因此，处理单元可仅是一个正反器，而定时器(滤波器)可以被省略，所以，逻辑单元直接触发处理单元的正反器而输出动作指令。所以，处理单元不以本实施例所述为限，也可由其他能被逻辑单元触发而输出的元件组成。

如图4所示，假设状态信号SS、反馈信号SC及动作指令SN分别以电压准位为例，电动夹爪为闲置状态时状态信号SS属于低准位，电动夹爪不是闲置状态时，状态信号SS属于高准位，电动夹爪打开的指令是高准位，电动夹爪夹合的指令是低准位。于此实施例中，状态信号SS为低准位时就判断电动夹爪属于闲置，反之，状态信号SS为高准位时则判断电动夹爪不属于闲置。

当电动夹爪的状态信号SS属于低准位(闲置状态)，逻辑单元接收要电动夹爪夹合的动作指令SN(低准位)，动作指令SN从高准位变成低准位，此时反馈信号SC(高准位)显示电动夹爪属于打开的状态，动作指令SN与反馈信号SN对应的动作不一致，逻辑单元触发处理单元延迟输出动作指令，如此，反馈信号SN会从高准位变成低准位，表示电动夹爪在改变方向，而状态信号SS从低准位变成高准位，直到动作指令执行完毕后，状态信号SS才变回闲置状态。

此外，除了图4绘示的时序图外，状态信号SS、反馈信号SC及动作指令SN还包括另外三种时序，随后详述。当电动夹爪的状态信号属于低准位(闲置状态)，逻辑单元接收要电动夹爪打开的动作指令(高准位)及电动夹爪属于夹合的反馈信号(低准位)时，动作指令与反馈信号对应的动作不一致，逻辑单元触发处理单元延迟输出动作指令。

当电动夹爪的状态信号属于低准位(闲置状态)，逻辑单元接收要电动夹爪打开的动作指令(高准位)及电动夹爪属于打开的反馈信号(高准位)时，逻辑单元不会触发处理单元，所以，处理单元不会输出动作指令。

又，当电动夹爪的状态信号SS属于低准位(闲置状态)，逻辑单元接收要电动夹爪夹合的动作指令(低准位)及电动夹爪属于夹合的反馈信号(低准位)时，逻辑单元不会触发处理单元，所以，处理单元不会输出动作指令。

本实施例中，逻辑单元主要是在电动夹爪为闲置状态，且反馈信号及动作指令对应电动夹爪的动作相反时，逻辑单元才会触发处理单元而输出动作指令。因此，逻辑单元的组成也可以是其他逻辑元件组成，且逻辑元件数量也不以本实施例所述为限，又逻辑单元对信号及指令的电压准位判断逻辑也不以本实施例所述为限。

如图5所示，本发明的电动夹爪的驱动方法包括下列步骤：

首先，执行步骤S31：提供一状态信号，状态信号依据电动夹爪的动作状态产生；接着，执行步骤S32：判断状态信号是否属于闲置，若不是，表示电动夹爪在运动中，也就是电动夹爪正在执行前次的动作指令，因此，执行结束步骤，故不输出新的动作指令给电动夹爪。其中，步骤S31中状态信号的产生技术已为业界所周知，于此不作赘述。

若是，表示在电动夹爪属于闲置状态或没有在运动，则执行步骤S33：接收动作指令及侦测电动夹爪的动作的一反馈信号。其中，侦测电动夹爪的反馈信号可以是持续侦测或者在有新的动作指令时才进行侦测。

反馈信号与电动夹爪的动作状态有关。其中，动作指令包括电动夹爪的张开(open)动作及夹合(close)动作。反馈信号是反馈电动夹爪的动作方向，电动夹爪的动作方向有两种，这两种也与电动夹爪的张开动作及夹合动作有关。

接着，执行步骤S34：比较动作指令及反馈信号，并执行步骤S35：判断动作指令及反馈信号分别对应电动夹爪的动作是否一致？其中，动作一致是指动作指令及反馈信号对应电动夹爪的动作都属于打开或夹合，动作不一致是指动作指令及反馈信号对应电动夹爪的动作是不同的，或者相同地动作但程度不同，例如反馈信号显示电动夹爪为打开，动作指令也要电动夹爪打开，但打开的程度大于反馈信号对应的程度。

若是一致，表示反馈信号对应的电动夹爪的动作方向与新的动作指令对应的电动夹爪的动作方向相同，例如，新的动作指令是对应电动夹爪执行张开(或夹合)动作，而反馈信号表示电动夹爪目前动作也是张开(或夹合)动作，接着执行结束步骤，而不输出动作指令。

若不一致，表示反馈信号对应电动夹爪的动作方向与新的动作指令对应电动夹爪的动作方向相反，例如，新的动作指令是对应电动夹爪执行张开(或夹合)动作，而反馈信号表示电动夹爪目前动作是夹合(或张开)，因此，执行步骤S36：延迟一时间后输出动作指令给电动夹爪，以使电动夹爪改变运动方向。

最后，再次强调，本发明于前揭实施例中所揭露的构成元件，仅为举例说明，并非用来限制本案的范围，其他等效元件的替代或变化，亦应为本案的专利保护范围所涵盖。

Claims (8)

1.一种电动夹爪的驱动装置，包括：

一逻辑单元，包括一状态侦测端、一指令输入端、一反馈端及一逻辑输出端，该状态侦测端依据该电动夹爪的动作状态产生一状态信号，该指令输入端接收一动作指令，该动作指令驱动该电动夹爪执行一动作；及

一处理单元，包括两输入端及一输出端，该处理单元的两输入端分别连接该逻辑单元的指令输入端及逻辑输出端，该处理单元的输出端连接该逻辑单元的反馈端，其中，该逻辑单元的反馈端依据该电动夹爪的一动作产生一反馈信号，该逻辑单元在该状态信号属于该电动夹爪的闲置状态时，该逻辑单元判断该反馈信号及该动作指令对应该电动夹爪的动作为不一致时，该处理单元输出该动作指令。

2.如权利要求1所述的电动夹爪的驱动装置，其中，该逻辑单元包括一与门及一互斥或门，该与门的一输出端为该逻辑单元的逻辑输出端，该与门的一输入端连接该互斥或门的一输出端，该与门的另一输入端为该逻辑单元的状态侦测端，该互斥或门的两输入端分别为该逻辑单元的指令输入端及反馈端，且判断该反馈信号及该动作指令对应该电动夹爪的动作是否一致。

3.如权利要求1所述的电动夹爪的驱动装置，其中，该处理单元包括一定时器及一正反器，该计时单元连接该逻辑单元的逻辑输出端，该正反器的两输入端连接该定时器及该逻辑单元的指令输出端，该正反器的输出端连接该逻辑单元的反馈端，且用以输出该动作指令。

4.如权利要求3所述的电动夹爪的驱动装置，其中，该定时器使该正反器延迟输出该动作指令。

5.如权利要求3所述的电动夹爪的驱动装置，其中，该定时器包括一与门、一计时元件、一比较元件、一周期暂存元件、一第一闩锁及一第二闩锁，该定时器的与门接收逻辑单元输出的计时触发信号，并触发该计时元件，使该计时元件开始累加计时，该比较元件比较计时元件累加计时的一累加数值及周期暂存元件内存的一预定数值，在该累加数值等于该预定数值时，该比较元件输出信号给该第一及第二闩锁，该第一闩锁重置计时单元的数值，该第二闩锁则触发该正反器。

6.一种驱动方法，用于一电动夹爪的一驱动装置，该驱动方法包括下列步骤：

提供一状态信号，该状态信号依据该电动夹爪的动作状态产生；

在该状态信号属于闲置时，接收一动作指令及侦测该电动夹爪的动作的一反馈信号；及

在该动作指令与该反馈信号对应该电动夹爪的动作为不一致时，输出该动作指令。

7.如权利要求6所述的驱动方法，其中，在该动作指令与该反馈信号对应该电动夹爪的动作为一致时，不输出该动作指令。

8.如权利要求6所述的驱动方法，更包括在该动作指令与该反馈信号对应该电动夹爪的动作不一致时，延迟一时间后输出该动作指令。