CN113273474A - 一种割胶机器人控制装置 - Google Patents

一种割胶机器人控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113273474A
CN113273474A CN202110651617.XA CN202110651617A CN113273474A CN 113273474 A CN113273474 A CN 113273474A CN 202110651617 A CN202110651617 A CN 202110651617A CN 113273474 A CN113273474 A CN 113273474A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control mechanism
control device
motion
tapping
tapping robot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110651617.XA
Other languages
English (en)
Inventor
高忠文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202110651617.XA priority Critical patent/CN113273474A/zh
Publication of CN113273474A publication Critical patent/CN113273474A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G23/00Forestry
    • A01G23/10Tapping of tree-juices, e.g. caoutchouc, gum
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/414Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/08Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using communication transmission lines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种割胶机器人控制装置,包括动作控制机构、运动定位机构、防盗检测装置、故障检测装置、控制系统,割胶机器人通过轨道固定在橡胶树上;上行走架、下行走架与轨道相连;齿轮通过电机与控制系统连接;控制系统根据预先设定好的程序控制动作控制机构。动作控制机构、防盗检测装置、故障检测装置、控制系统安装在进给架上,由控制系统控制电机带动动作控制机构完成切割运动。防盗检测装置内的通信模块能够发送割胶机器人的被盗信息,以达到防盗的目的。本发明能够大幅度减少割胶工作对人工的依赖,降低割胶人工成本,提高工作效率。

Description

一种割胶机器人控制装置
技术领域
本发明主要涉及机器人技术领域,具体涉及一种割胶机器人控制装置。
背景技术
橡胶行业是我国经济的重要基础产业之一,近年来更是在人们日常生活中越来越不可或缺。橡胶产业的主要投入是在橡胶树投产后的割胶环节中,只割胶这一项劳动的投入就占总投入的50%。特别是由于割胶劳动比较辛苦,近年来从业者数量急剧减少,导致橡胶产业发展受到阻碍。国内外市场现有多款割胶机器人,但还没有很好的解决这个难题,对人工的依赖性依旧很强。随着计算机技术和机器人技术的不断发展,研发出一款智能化,实用化的新型割胶机器人成为了迫切需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种割胶机器人控制装置,结构简单,其使割胶的准确性得到了提高,操作简便,高度自动化,具有防盗和远程操控功能,最大限度的解放了人工,提高工作效率。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种割胶机器人控制装置,其包括动作控制机构、运动定位机构、防盗检测装置、故障检测装置、控制系统。
进一步,所述的动作控制机构包括运动轨迹控制机构、刀架夹运动控制机构和固定下降行程控制机构;其主要特征是运动轨迹控制机构、刀架夹运动控制机构和固定下降行程控制机构的动力均通过齿轮及机构由一个电机提供。
进一步,所述的运动定位机构包括纵向连接上行走架与下行走架的方杠或丝杠导磁体、磁块及霍尔检测电路,其主要特征是通过方杠或丝杠导磁体将轨道上的磁信号不用导线传递到固定在进给架上的霍尔检测电路中。
进一步,所述防盗检测装置包括环树金属导线作为防盗敏感元件,当环树金属导线处于正常环树状态时,防盗检测电路状态输出低电平;当机器人被盗时环树金属导线被迫断开,防盗检测电路输出状态发生翻转,输出高电平;当发生盗窃时,控制器通过无线通信模块将被盗信息推送到管理员手机。
进一步,所述的控制系统利用预先设定好的程序通过电机驱动动作控制机构;控制系统包括嵌入式系统、通信模块、电机驱动模块、电源和电机。
进一步,所述的刀架夹运动控制机构包括主动齿轮、回弹弹簧、固定齿件及带有回位扭簧的转动齿件组成的滑块;转动齿件开有开孔槽,开孔槽与滑块上的插销联动,完成插销插入与拔出限位挡块区域的动作,进而完成锁住与释放滑块的功能;转动齿件具有使驱动齿轮与滑块产生驱动和脱离驱动的功能;开孔槽在滑块的运动中带动刀架联杆通过刀架联杆扭簧驱动刀架杆,完成割胶刀的收起与放下的动作。
进一步,固定下降行程控制由固定在轨道上的棘爪座、棘爪与固定在丝杠上的分度棘轮作用完成;丝杠锁定由分度锁定卡爪、弹簧与对应的分度锁定轮作用完成,其主要特征是安装在轨道上的机构与固定在丝杠上的机构作用产生丝杠固定角度旋转。
进一步,当方杠或丝杠导磁体运动处于磁块上或下方时,方杠或丝杠导磁体与上下磁块产生强磁耦合,在方杠或丝杠导磁体内部与上下磁块产生闭合强磁场,通过贴近方杠或丝杠导磁体的霍尔传感器输出开关信号,实现运动定位;当方杠或丝杠导磁体处于上下磁块非上方时,方杠或丝杠导磁体内部与上下磁块产生闭合磁场减弱,霍尔传感器输出状态将翻转。
进一步,所述故障诊断装置包括故障检测模块和云端分析算法。故障检测模块包括分流器,取样电阻和信号放大;其中通过分流器获取机器人电机的电流信号,通过采样电阻和信号放大后送入机器人控制装置的AD转换器,并将机器人电机实时电流信号发送到云终端,通过云终端数据融合算法,对割胶机器人的故障状态进行诊断,并以可视化数据的方式显示在用户终端。
附图说明
图1为割胶机器人控制装置的整体结构示意图;
图2为割胶机器人控制装置中固定下降行程控制机构结构示意图;
图3为割胶机器人控制装置中刀架夹运动控制机构结构示意图;
图4为割胶机器人控制装置中防盗原理示意图;
图5为控制系统框图;
图中:1.磁块,2.轨道,3.上行走架,4.丝杠,5.方杠,6.环树金属导线,7.稳定方管, 8.进给架,9.下行走架,10.弹簧,11.分度锁定卡爪,12.分度锁定轮,13.分度棘轮,14.棘爪,15.扭簧,16.棘爪座,17.开孔槽,18.滑块,19回弹挡块,20.回弹弹簧,21.转动齿件,22.回位扭簧,23.转动齿件顶齿,24.插销,25.固定齿,26.限位挡块,27.刀架联杆, 28.主动齿轮,29.刀架联杆扭簧,30.刀架杆转轴,31.刀架杆,32.比较器,33.嵌入式系统, 34.报警器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,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作出创造性劳动的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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示,本发明提供一种割胶机器人控制装置,其包括动作控制机构、运动定位机构、防盗检测装置、故障诊断装置、控制系统。本发明的割胶机器人通过轨道2固定在橡胶树上;上行走架3、下行走架9与轨道2相连,齿轮通过电机与控制系统连接,控制系统根据预先设定好的程序控制动作控制机构。动作控制机构、防盗检测装置、控制系统安装在进给架上8,由控制系统控制电机带动动作控制机构完成切割运动。
如图1作为优选,运动轨迹控制机构包括轨道2、上行走架3与下行走架9、方杠5 或丝杠4导磁体、磁块1、霍尔检测电路,其主要是通过方杠5或丝杠4导磁体及磁块1 形成变化磁路,当方杠5或丝杠4导磁体运动处于磁块1上或下方时,方杠5或丝杠4 导磁体与上下磁块1产生强磁耦合,这时的磁路在方杠5或丝杠4导磁体内部与上下磁块 1产生闭合强磁场,通过贴近方杠5或丝杠4导磁体的霍尔传感器输出开关信号,实现运动定位;当方杠5或丝杠4导磁体处于磁块1非上方时,这时的磁路在方杠5或丝杠4 导磁体内部与左右磁块1产生闭合磁场减弱,霍尔传感器输出状态将翻转。将环形轨道2 上的磁信号不用导线传递到固定在进给架上8的霍尔检测电路中,减少设备上的有线连接,进而有效防止了导线对设备运动产生干涉现象的发生。
如图2作为优选,固定下降行程机构的棘爪座16固定在轨道2上的、棘爪14固定在棘爪座16;分度锁定轮12固定在丝杠4上;分度锁定卡爪11、弹簧10固定在行走架3 上,其主要特征是轨道机构与丝杠机构作用产生丝杠固定角度旋转。
如图3作为优选,主动齿轮28与滑块18上的固定齿25、带有回位扭簧22的转动齿件21上的顶齿23齿合;转动齿件21上开有开孔槽17,插销24在开孔槽17内运动,完成插销24插入与拔出限位挡块26的动作,进而完成锁住与释放滑块滑块18的功能;转动齿件21具有使主动齿轮28与滑块18产生驱动和脱离驱动的功能;滑块18带动刀架联杆27通过刀架联杆扭簧29驱动刀架杆31,完成割胶刀的收起与放下的动作。
如图4所述防盗检测装置包括环树金属导线6和比较器32以电路断线作为报警器的工作信号,可在电路被人恶意破坏断线时触发报警程序,将报警设备的实时位置发送到远程个人设备中,实现防盗功能。
如图5作为优选,控制系统包括嵌入式系统33、电机驱动模块、通信模块、电源和电机。所述电源为控制系统进行供电,所述嵌入式系统33根据预先设定好的程序以及传感接收装置输入的信号来控制电机驱动模块驱动电机运动,进而使所述上行走架3与下行走架9在轨道2上按规定区域往复运动。
如图5作为优选,所述故障检测装置能够监测所述控制系统内部电流电压的状态,进而达到检测割胶机器人内部的工作状态。同时,将电流电压的数据上传云端算法进行分析处理,确定故障种类,并由通信模块对远程设备发出报警信息,以此来实现对机器人的故障检测与报警功能。
控制系统通电后,根据预先设定的程序及磁块1输入的信号来驱动电机将上行走架3 与下行走架9运动到轨道的原点位置,同时驱动进给架8沿方杠5、丝杠4在上下运动方向回到原点,圆弧运动和上下运动按照预先设定速度同时到达另一端预先设定的磁块1 停止,到达极限位置自动停止返回起点,圆弧运动与上下运动的组合形成切割轨迹线。同时,所述控制系统中的防盗检测装置可防止设备被恶意拆卸,故障检测装置可以监测设备工作时的电流电压状态并以此来分析是否由故障发生,同时通过控制系统中的通信模块将以上信息发送至远程个人设备中。
上述各实施例中,本发明通过控制系统中的通讯模块还能大规模组网运行,批量启动切割功能。通过远程发送指令至现有控制系统中,当割胶机器人离开预先设定的工作区域后,通讯模块可以触发报警装置,将被盗信息发送到远程使用者的移动设备中,实现防盗功能。进而使得一片区域的割胶机器人可以同时割胶作业,无需大量人工在场,可循环往复的工作。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种割胶机器人控制装置,包括动作控制机构、运动定位机构、防盗检测装置、故障检测装置、控制系统;其特征在于:所述的动作控制机构包括运动轨迹控制机构、刀架夹运动控制机构和固定下降行程控制机构;所述的运动定位机构包括纵向连接上行走架(3)与下行走架(9)的杠、磁块(1)及霍尔检测电路;所述防盗检测装置包括环树金属导线(6)及控制器内部的防盗检测电路;所述的控制系统利用预先设定好的程序通过电机驱动动作控制机构;
其中,杠为方杠(5)和/或丝杠(4),杠为导磁体。
2.根据权利要求1所述的一种割胶机器人控制装置,其特征在于:运动轨迹控制机构、刀架夹运动控制机构和固定下降行程控制机构的动力均通过齿轮及机构由一个电机提供。
3.根据权利要求1所述的一种割胶机器人控制装置,其特征在于:所述的运动定位机构包括纵向连接上行走架(3)与下行走架(9)的杠、磁块(1)及霍尔检测电路,其主要特征是通过杠将轨道(2)上的磁信号传递到固定在进给架(8)上的霍尔检测电路中。
4.根据权利要求1所述的一种割胶机器人控制装置,其特征在于:防盗检测装置包括环树金属导线(6)作为防盗敏感元件,当环树金属导线(6)处于正常环树状态时,防盗检测电路状态输出低电平;当割胶机器人被盗时环树金属导线(6)被迫断开,防盗检测电路输出状态发生翻转,输出高电平;当发生盗窃时,控制器通过无线通信模块将被盗信息推送到管理员手机。
5.根据权利要求1所述的一种割胶机器人控制装置,其特征在于:所述的控制系统利用预先设定好的程序通过电机驱动动作控制机构;控制系统包括嵌入式系统(33)、通信模块、电机驱动模块、电源和电机。
6.根据权利要求2所述的一种割胶机器人控制装置,其特征在于:所述的刀架夹运动控制机构包括主动齿轮(28)、回弹弹簧(20)、固定齿(25)件及带有回位扭簧(22)的转动齿件(21)组成的滑块(18);转动齿件(21)开有开孔槽(17),开孔槽(17)与滑块(18)上的插销(24)联动,完成插销(24)插入与拔出限位挡块(26)区域的动作,进而完成锁住与释放滑块(18)的功能;转动齿件(21)具有使主动齿轮(28)与滑块(18)产生驱动和脱离驱动的功能。
7.根据权利要求2所述的一种割胶机器人控制装置,其特征在于:固定下降行程控制由固定在轨道(2)上的棘爪座(16)、棘爪(14)与固定在丝杠(4)上的分度棘轮(13)作用完成;丝杠(4)锁定由分度锁定卡爪(11)、弹簧(10)与对应的分度锁定轮(12)作用完成,其主要特征是安装在轨道(2)上的机构与固定在丝杠(4)上的机构作用产生丝杠(4)固定角度旋转。
8.根据权利要求3所述的一种割胶机器人控制装置,其特征在于:当方杠(5)或丝杠(4)运动处于磁块(1)上或下方时,方杠(5)或丝杠(4)与上下磁块(1)产生强磁耦合,在方杠(5)或丝杠(4)内部与上下磁块(1)产生闭合强磁场,通过贴近方杠(5)或丝杠(4)的霍尔传感器输出开关信号,实现运动定位;当方杠(5)或丝杠(4)处于上下磁块(1)非上方时,方杠(5)或丝杠(4)内部与上下磁块(1)产生闭合磁场减弱,霍尔传感器输出状态将翻转。
9.根据权利要求1所述的一种割胶机器人控制装置,其特征在于:所述故障诊断装置包括故障检测模块和云端分析算法;故障检测模块包括分流器,取样电阻和信号放大;其中通过分流器获取机器人电机的电流信号,通过采样电阻和信号放大后送入机器人控制装置的AD转换器,并将机器人电机实时电流信号发送到云终端,通过云终端数据融合算法,对割胶机器人的故障状态进行诊断,并以可视化数据的方式显示在用户终端。
CN202110651617.XA 2021-06-11 2021-06-11 一种割胶机器人控制装置 Pending CN113273474A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110651617.XA CN113273474A (zh) 2021-06-11 2021-06-11 一种割胶机器人控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110651617.XA CN113273474A (zh) 2021-06-11 2021-06-11 一种割胶机器人控制装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113273474A true CN113273474A (zh) 2021-08-20

Family

ID=77284328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110651617.XA Pending CN113273474A (zh) 2021-06-11 2021-06-11 一种割胶机器人控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113273474A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113924940A (zh) * 2021-10-13 2022-01-14 卢守珍 一种市政园林绿化的截杆树木移栽转运保护装置
CN116171826A (zh) * 2022-10-11 2023-05-30 海南时空科技股份公司 一种割胶机器人控制电路和割胶机器人

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2095924U (zh) * 1991-04-07 1992-02-12 陈育彤 保险柜电子防盗报警器
CN2212792Y (zh) * 1994-09-15 1995-11-15 武汉中科数理科技开发公司 卡式电度表
CN110682302A (zh) * 2019-10-14 2020-01-14 北京信息科技大学 一种割胶机器人控制系统及方法
CN210610543U (zh) * 2019-05-21 2020-05-26 宁波中创瀚维科技有限公司 一种割胶机
CN211826950U (zh) * 2020-03-27 2020-10-30 宁波中创瀚维科技有限公司 一种基于mcu的全自动割胶机无线控制电路
WO2020233003A1 (zh) * 2019-05-21 2020-11-26 宁波中创瀚维科技有限公司 一种割胶机及割胶方法
CN112740976A (zh) * 2021-01-19 2021-05-04 高忠文 一种用于橡胶树树皮切割的割胶机
CN215188578U (zh) * 2021-06-11 2021-12-17 高忠文 一种割胶机器人控制装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2095924U (zh) * 1991-04-07 1992-02-12 陈育彤 保险柜电子防盗报警器
CN2212792Y (zh) * 1994-09-15 1995-11-15 武汉中科数理科技开发公司 卡式电度表
CN210610543U (zh) * 2019-05-21 2020-05-26 宁波中创瀚维科技有限公司 一种割胶机
WO2020233003A1 (zh) * 2019-05-21 2020-11-26 宁波中创瀚维科技有限公司 一种割胶机及割胶方法
CN110682302A (zh) * 2019-10-14 2020-01-14 北京信息科技大学 一种割胶机器人控制系统及方法
CN211826950U (zh) * 2020-03-27 2020-10-30 宁波中创瀚维科技有限公司 一种基于mcu的全自动割胶机无线控制电路
CN112740976A (zh) * 2021-01-19 2021-05-04 高忠文 一种用于橡胶树树皮切割的割胶机
CN215188578U (zh) * 2021-06-11 2021-12-17 高忠文 一种割胶机器人控制装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113924940A (zh) * 2021-10-13 2022-01-14 卢守珍 一种市政园林绿化的截杆树木移栽转运保护装置
CN116171826A (zh) * 2022-10-11 2023-05-30 海南时空科技股份公司 一种割胶机器人控制电路和割胶机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113273474A (zh) 一种割胶机器人控制装置
CN215188578U (zh) 一种割胶机器人控制装置
CN105699825A (zh) 一种汽车静态电流检测设备及方法
CN203831362U (zh) 套装电动工具
CN102426317B (zh) 智能电网故障检测方法
CN103252790A (zh) 西瓜采摘机械手的控制系统
CN203101941U (zh) 一种油井抽油机故障远程安全监控系统
CN102236040B (zh) 高速交流电动机供电电流检测方法
CN108375731B (zh) 一种座椅电机耐久试验控制系统及方法
CN210534282U (zh) 一种抽油机机泵智能诊断仪
CN103530969A (zh) 火灾报警控制器回路单元及其控制方法
CN104574749A (zh) 无线远程监控防盗系统
CN110814471A (zh) 一种手工焊焊接设备智能监控终端
CN111371351A (zh) 一种吸油烟机传动机构的电机的控制电路及控制方法
CN204202769U (zh) 一种高压输电线路节点温度采集及监测装置
CN204007634U (zh) 用于路基垂直管道倾斜度的检测装置
CN103742142A (zh) 一种掘进设备综合实时监测系统
CN112532114A (zh) 一种互联网智能软启动器
CN209938618U (zh) 铁路道岔转换过程检测系统
CN203423638U (zh) 直流电机软启动器
CN102841287A (zh) 三相电源电路检测方法及其系统
CN212111629U (zh) 智能线损检测装置
CN204007715U (zh) 可移动式温湿度采集仪
CN108799078B (zh) 一种施工工地违规操作报警装置及其使用方法
CN103606892A (zh) 一种电机控制电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination