CN107558987A - 一种多臂凿岩台车及其电气控制的机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气控制的机械臂，包括：臂架；固定在臂架上的包含电磁阀、信息采集器在内的若干个被控部件；与臂架上的各个电磁阀通信连接的转换部件；基于获得的臂架上的各个被控部件的地址信息，通过通信总线向任意一个或多个被控部件发送相应的电气控制信息的控制器；转换部件以及除电磁阀外的其他各个被控部件均并联在通信总线上，并通过通信总线与控制器连接。应用本发明所提供的机械臂，避免了电缆线的凌乱，方便设备的使用，减少了故障的发生次数，有利于故障的检修，提高信息的传输效率。本发明还提供了一种包括上述电气控制的机械臂的多臂凿岩台车。

Description

一种多臂凿岩台车及其电气控制的机械臂

技术领域

本发明涉及机电技术领域，特别是涉及一种多臂凿岩台车及其电气控制的机械臂。

背景技术

随着机械技术以及电气控制技术的不断发展，工业生产中机械臂的使用范围以及使用频率都在不断提高，如工业机器人技术中大量使用的机械臂，消防车上的机械臂等。

现有的机械臂上通常有传感器和电磁阀，每一个传感器以及电磁阀都是通过单独的电缆线进行控制，也就是说，一根电缆线控制一个传感器或者电磁阀。在很多场合中，机械臂结构复杂，传感器以及电磁阀的数量较多，需要在机械臂上设置很多电缆线。大量的线路布置在机械臂上，不仅不利于设备的正常使用，还由于大量线路带来的凌乱，使得检修困难，并且，线路越多，故障的发生频率也会提高。

综上所述，如何有效地解决机械臂的结构上存在的上述缺点，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电气控制的机械臂，避免了电缆线的凌乱，方便设备的使用，减少了故障的发生次数，有利于故障的检修，提高信息的传输效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述机械臂的多臂凿岩台车。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种电气控制的机械臂，包括：

臂架；

固定在所述臂架上的包含电磁阀、信息采集器在内的若干个被控部件；

与所述臂架上的各个电磁阀通信连接的转换部件；

基于获得的所述臂架上的各个所述被控部件的地址信息，通过通信总线向任意一个或多个被控部件发送相应的电气控制信息的控制器；

所述转换部件以及除电磁阀外的其他各个被控部件均并联在所述通信总线上，并通过所述通信总线与所述控制器连接。

优选的，所述通信总线为一根电缆总线。

优选的，所述通信总线为仅包含通讯线以及电源线的总线。

优选的，所述转换部件为一个与所述臂架上的每一个电磁阀均通信连接的转换器。

优选的，所述信息采集器为传感器。

优选的，所述地址信息为虚拟ID地址。

优选的，所述控制器封装在电控柜中。

本发明还提供一种多臂凿岩台车，该多臂凿岩台车具体为包含上述任一种电气控制的机械臂的多臂凿岩台车。由于上述的机械臂具有上述技术效果，具有该机械臂的多臂凿岩台车也应具有相应的技术效果。

应用本发明实施例所提供的机械臂，包括：臂架；固定在臂架上的包含电磁阀、信息采集器在内的若干个被控部件；与臂架上的各个电磁阀通信连接的转换部件；基于获得的臂架上的各个被控部件的地址信息，通过通信总线向任意一个或多个被控部件发送相应的电气控制信息的控制器；转换部件以及除电磁阀外的其他各个被控部件均并联在通信总线上，并通过通信总线与控制器连接。

包含电磁阀、信息采集器在内的若干个被控部件固定在机械臂的臂架上，控制器基于各个被控部件的地址信息，可以通过通信总线向任意一个或者多个被控部件发送相应的电气控制信息。现有技术中，控制器连接了与被控部件的数目相同的电缆线，每一根电缆线分别控制一个相应的被控部件，本申请的方案中，臂架上的各个电磁阀与转换部件通信连接，转换部件以及除电磁阀外的其他各个被控部件均并联在通信总线上，使用最少为一根电缆线的通信总线，就能完成对每一个被控部件的控制。大为减少电缆线的使用数量，避免了臂架上的被控部件过多时，电缆线数目增多带来的凌乱，方便设备的使用，相应地也减少了故障的发生次数，还有利于故障的检修。同时，总线通信的方法，能够提高信息的传输效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中电气控制的机械臂的一种结构示意图；

图2为本发明一种具体实施例中电气控制的机械臂的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电气控制的机械臂，大为减少电缆线的使用数量，避免了臂架上的被控部件过多时，电缆线数目增多带来的凌乱，方便设备的使用，相应地也减少了故障的发生次数，还有利于故障的检修。同时，总线通信的方法，能够提高信息的传输效率。本发明的另一核心是提供一种包括上述机械臂的多臂凿岩台车。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，为本发明中电气控制的机械臂的一种结构示意图，该机械臂包括：

臂架(在图1中并未示出)；固定在臂架上的包含电磁阀110、信息采集器120在内的若干个被控部件100；与臂架上的各个电磁阀110通信连接的转换部件200；基于获得的臂架上的各个被控部件100的地址信息，通过通信总线300向任意一个或多个被控部件100发送相应的电气控制信息的控制器400；转换部件200以及除电磁阀110外的其他各个被控部件100均并联在通信总线300上，并通过通信总线300与控制器400连接。

机械臂需要进行电气控制，以使得机械臂的臂架完成各种动作，例如，发出指令控制机械臂的臂架的旋转。臂架是机械臂的主体结构，不同用途的臂架可以有不同的机械结构。

臂架上固定有若干个被控部件100，被控部件100可以是电磁阀110，信息采集器120等。在本发明的一种具体实施方式中，信息采集器120为传感器。各个被控部件100相对于臂架的固定方式以及固定的位置，可以参照现有技术进行实施。例如，可以根据臂架的结构以及机械臂的用途，将各个被控部件100固定在臂架上的相应的位置，并不影响本发明的实施。

需要指出的是，通常的臂架上会固定两种被控部件100，一种是信息采集器120，一种是电磁阀110。当使用传感器作为信息采集器120时，可以使用采集单一信号的传感器，也可以使用复合传感器。例如，臂架上固定了五个被控部件100，具体为两个电磁阀110和三个传感器，这三个传感器中，第一个传感器和第二个传感器都是位置信号传感器，第三个传感器是采集温度信号和振动信号的复合传感器。当然，在具体的场合中，根据机械臂的用途，臂架上还可以固定有其他类型的被控部件100，并不影响本发明的实施。

臂架上的各个电磁阀110与转换部件200通信连接，以使得转换部件200可以驱动各个电磁阀110进行相应的动作。在本发明的一种具体实施方式中，转换部件200可以为一个转换器，即臂架上的每一个电磁阀110均与这一个转换器通信连接。需要指出的是，转换部件200可以是一个或多个，可以根据实际情况进行设定和调整。例如，臂架上固定了六个电磁阀110，通过三个转换器完成这六个电磁阀110的连接，一号电磁阀110以及二号电磁阀110与一号转换器通信连接，三号电磁阀110以及四号电磁阀110与二号转换器通信连接，五号电磁阀110以及六号电磁阀110与三号转换器通信连接。

转换部件200以及除电磁阀110外的其他各个被控部件100均并联在通信总线300上，并通过通信总线300与控制器400连接。需要说明的是，图1中的虚线表示可以在通信总线300上继续接入被控部件100，当然，如果继续接入的被控部件100是电磁阀110时，可以将接入的电磁阀110与原有的转换部件200通信连接，也可以将新接入的电磁阀110与一个新的转换部件200通信连接，并将新的转换部件200与通信总线300并联。当接入其他种类的被控部件100，例如传感器时，则可以直接将该传感器与通信总线300并联。

在本发明的一种具体实施方式中，通信总线300为仅包含通讯线以及电源线的总线。当然，在部分场合中，可以根据实际需要，在通信总线300中置入其他类型的线路，并不影响本发明的实施。需要指出的是，本发明的方案中，并不限定通信总线300采用的通信协议。

臂架上的各个被控部件100对应一个相应的地址信息，控制器400可以通过通信总线300获得每一个被控部件100的地址信息。当然，也可以采取其他的地址信息获取方式来获取每一个被控部件100的地址信息，并不影响本发明的实施。例如，直接向控制器400输入预先设定的每一个被控部件100的地址信息。被控部件100的地址信息可以是虚拟ID地址，例如二进制的4位虚拟地址。当然，也可以采用其他的地址信息设定形式，例如设定每一个被控部件100相应的物理地址。

控制器400获得臂架上的每一个被控部件100的地址信息后，可以通过通信总线300向任意一个或多个被控部件100发送相应的电气控制信息，以使得各个被控部件100按照各自收到的相应的电气控制信息，执行相关的操作。

应用本发明实施例所提供的机械臂，包括：臂架；固定在臂架上的包含电磁阀、信息采集器在内的若干个被控部件；与臂架上的各个电磁阀通信连接的转换部件；基于获得的臂架上的各个被控部件的地址信息，通过通信总线向任意一个或多个被控部件发送相应的电气控制信息的控制器；转换部件以及除电磁阀外的其他各个被控部件均并联在通信总线上，并通过通信总线与控制器连接。

包含电磁阀、信息采集器在内的若干个被控部件固定在机械臂的臂架上，控制器基于各个被控部件的地址信息，可以通过通信总线向任意一个或者多个被控部件发送相应的电气控制信息。现有技术中，控制器连接了与被控部件的数目相同的电缆线，每一根电缆线分别控制一个相应的被控部件，本申请的方案中，臂架上的各个电磁阀与转换部件通信连接，转换部件以及除电磁阀外的其他各个被控部件均并联在通信总线上，使用最少为一根电缆线的通信总线，就能完成对每一个被控部件的控制。大为减少电缆线的使用数量，避免了臂架上的被控部件过多时，电缆线数目增多带来的凌乱，方便设备的使用，相应地也减少了故障的发生次数，还有利于故障的检修。同时，总线通信的方法，能够提高信息的传输效率。

在本发明的一种具体实施方式中，通信总线300为一根电缆总线。臂架上的每一个转换部件200以及除电磁阀110外的其他各个被控部件100均并联在这一根电缆总线上。当然，也可以根据实际情况进行通信总线300的设定和调整，并不影响本发明的实施。例如，将两根电缆线一起作为通信总线300，可参阅图2所示，为本发明一种具体实施例中电气控制的机械臂的结构示意图，通信总线300由两根电缆线构成，三个信息采集器120均并联在其中一根电缆线上，两个转换部件200均并联在另一根电缆线上。当然，关于信息采集器120、转换部件200以及电磁阀110的数目，图2仅是举例说明。在实际应用中，控制器400可以封装在电控柜500中，可参阅图2所示。

相应于上面的一种电气控制的机械臂，本申请还提供了一种多臂凿岩台车，多臂凿岩台车的机械臂可以为上文中任意一种实施例中的机械臂，此处不重复说明，相关之处参阅上文对机械臂的描述即可。

以上对本发明所提供的一种多臂凿岩台车及其电气控制的机械臂进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的技术方案及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电气控制的机械臂，其特征在于，包括：

臂架；

固定在所述臂架上的包含电磁阀、信息采集器在内的若干个被控部件；

与所述臂架上的各个电磁阀通信连接的转换部件；

基于获得的所述臂架上的各个所述被控部件的地址信息，通过通信总线向任意一个或多个被控部件发送相应的电气控制信息的控制器；

所述转换部件以及除电磁阀外的其他各个被控部件均并联在所述通信总线上，并通过所述通信总线与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述通信总线为一根电缆总线。

3.根据权利要求1或2所述的机械臂，其特征在于，所述通信总线为仅包含通讯线以及电源线的总线。

4.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述转换部件为一个与所述臂架上的每一个电磁阀均通信连接的转换器。

5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述信息采集器为传感器。

6.根据权利要求1或2所述的机械臂，其特征在于，所述地址信息为虚拟ID地址。

7.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述控制器封装在电控柜中。

8.一种多臂凿岩台车，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的机械臂。