CN211541240U - 上下料机械手控制电路及加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种上下料机械手控制电路及加工设备。该上下料机械手控制电路包括：主控模块、人机交互模块、数据总线模块及避障模块；所述主控模块包括第一控制器、第一电源单元、I/O接口单元、脉冲输出单元、CAN总线单元、存储单元及安全监测单元；所述第一电源单元、所述I/O接口单元、所述脉冲输出单元、所述CAN总线单元、所述存储单元及所述安全监测单元分别与所述主控芯片电连接；所述人机交互模块包括第二控制器、第二电源单元、输入单元、按键单元及滚轮单元，所述第二电源单元、所述输入单元、所述按键单元及所述滚轮单元分别与所述第二控制器电连接。本实用新型可靠性高，且提高了工业生产效率。

Description

上下料机械手控制电路及加工设备

技术领域

本实用新型涉及机械手控制技术领域，尤其涉及一种上下料机械手控制电路及加工设备。

背景技术

随着社会科技的进步及工业化的发展，工业化机械手在工业生产中扮演着越来越重要的角色。而机械手控制电路是工业化机械手的核心部分。机械手控制电路决定了机械手的控制精度及工作效率等性能。而现有技术的机械手控制电路无法对机械手进行可靠的控制，从而影响工业生产的效率。此外，当机械手工作过程中有异物阻挡时，如果机械手无法识别异物并做相应处理，则容易损坏机械手，造成维修成本的增加。因此，发明一种可靠性高的上下料机械手控制电路成为该领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是，提供一种可靠性高的上下料机械手控制电路及加工设备。

一方面，本实用新型公开了一种上下料机械手控制电路，包括：主控模块、人机交互模块、数据总线模块及避障模块；所述主控模块与所述人机交互模块通过所述数据总线模块通讯连接；所述避障模块与所述主控模块电连接；所述避障模块用于避开所述上下料机械手工作过程中的障碍物；所述主控模块包括第一控制器、第一电源单元、I/O接口单元、脉冲输出单元、CAN总线单元、存储单元及安全监测单元；所述第一电源单元、所述I/O接口单元、所述脉冲输出单元、所述CAN总线单元、所述存储单元及所述安全监测单元分别与所述第一控制器电连接；所述人机交互模块包括第二控制器、第二电源单元、输入单元、按键单元及滚轮单元，所述第二电源单元、所述输入单元、所述按键单元及所述滚轮单元分别与所述第二控制器电连接。

优选地，所述人机交互模块还包括微调单元，所述微调单元与所述第二控制器电连接。

优选地，所述人机交互模块还包括USB接口单元，所述USB接口单元用于所述人机交互模块充电。

优选地，所述避障模块包括电压比较器、电位器、红外对管、第一LED灯及第二LED灯；所述电压比较器的正向输入端分别与所述第一LED灯的第一端、第二LED灯的第一端、所述电位器的第一端及所述红外对管的第一端电连接，所述电压比较器的负向输入端与所述电位器电连接，所述电压比较器的输出端与所述第二LED灯的第二端电连接，所述第一LED灯的第二端、所述电位器的第二端及所述红外对管的第二端接地。

优选地，所述第一电源单元包括第一电源输入端、保险丝、第一电容及降压芯片；所述第一电源输入端与所述保险丝的第一端电连接，所述保险丝的第二端与所述降压芯片电连接，所述第一电容与所述降压芯片电连接。

优选地，所述主控模块还包括驱动单元，所述驱动单元与所述脉冲输出单元电连接；所述驱动单元包括驱动器及第二电容，所述第二电容的第一端与所述驱动器电连接，所述第二电容的第二端接地。

另一方面，本实用新型公开了一种加工设备，其包括第一方面任一项所述的上下料机械手控制电路。

本实用新型的上下料机械手控制电路具有如下有益效果：主控模块、人机交互模块、数据总线模块及避障模块；所述主控模块与所述人机交互模块通过所述数据总线模块通讯连接；所述避障模块与所述主控模块电连接；所述避障模块用于避开所述上下料机械手工作过程中的障碍物；所述主控模块用于实现所述上下料机械手的高精度运动。所述主控模块包括第一控制器、第一电源单元、I/O接口单元、脉冲输出单元、CAN总线单元、存储单元及安全监测单元；所述第一电源单元、所述I/O接口单元、所述脉冲输出单元、所述CAN总线单元、所述存储单元及所述安全监测单元分别与所述主控芯片电连接；所述人机交互模块包括第二控制器、第二电源单元、输入单元、按键单元及滚轮单元，所述第二电源单元、所述输入单元、所述按键单元及所述滚轮单元分别与所述第二控制器电连接，所述人机交互模块提升了用户体验。此外，所述避障模块能够防止上下料机械手的意外损坏，降低了维修成本。所述本实用新型可靠性高，且提高了工业生产效率。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的上下料机械手控制电路的原理框图。

图2为本实用新型优选实施例的上下料机械手控制电路的避障模块的电路图；

图3为本实用新型优选实施例的上下料机械手控制电路的驱动单元的电路图；

图4为本实用新型优选实施例的上下料机械手控制电路的CAN总线单元的电路图；

图5为本实用新型优选实施例的上下料机械手控制电路的通信模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。

实施例一

请参阅图1，本实用新型公开了一种上下料机械手控制电路，其包括：主控模块1、人机交互模块2、数据总线模块3及避障模块4；所述主控模块1与所述人机交互模块2通过所述数据总线模块3通讯连接；所述避障模块4与所述主控模块电连接；所述避障模块用于避开所述上下料机械手工作过程中的障碍物；所述主控模块1用于实现所述上下料机械手的高精度运动。所述主控模块1 包括第一控制器11、第一电源单元12、I/O接口单元13、脉冲输出单元14、CAN 总线单元15、存储单元16及安全监测单元17；所述第一电源单元12、所述I/O接口单元13、所述脉冲输出单元14、所述CAN总线单元15、所述存储单元16 及所述安全监测单元17分别与所述第一控制器11电连接；其中，所述I/O接口单元13用于实现检测信号输入和控制信号输出功能，脉冲输出单元14用于实现控制电机位置的控制。所述人机交互模块2包括第二控制器21、第二电源单元22、输入单元23、按键单元24及滚轮单元25，所述第二电源单元22、所述输入单元23、所述按键单元24及所述滚轮单元25分别与所述第二控制器21电连接，所述人机交互模块2提升了用户体验。此外，所述避障模块4能够防止上下料机械手的意外损坏，降低了维修成本。所述本实用新型可靠性高，且提高了工业生产效率。

优选地，在本实施例中，所述第一控制器及所述第二控制器均为单片机。在另一个优选地实施例中，所述第一控制器及所述第二控制器为FPGA或PLC控制器，所述第一控制器及所述第二控制器的型号和结构在此不作具体限定。

优选地，所述人机交互模块还包括微调单元24，所述微调单元24与所述第二控制器21电连接。可以理解的是，所述微调单元24用于在手动调试以及进行人机交互时对所述上下料机械手的位置进行微小调整，最小调整精度为1个脉冲单位，从而实现精确定位。

优选地，所述人机交互模块还包括USB接口单元，所述USB接口单元用于所述人机交互模块充电。

优选地，请参阅图2，所述避障模块4包括电压比较器LM393、电位器VR1、红外对管H1、第一LED灯D1及第二LED灯D2；所述电压比较器LM393的正向输入端分别与所述第一LED灯D1的第一端、第二LED灯D2的第一端、所述电位器VR1的第一端及所述红外对管H1的第一端电连接，所述电压比较器LM393 的负向输入端与所述电位器VR1电连接，所述电压比较器VR1的输出端与所述第二LED灯D2的第二端电连接，所述第一LED灯D2的第二端、所述电位器VR1 的第二端及所述红外对管H1的第二端接地。所述上下料机械手在工作时，所述红外对管H1的发射端发射红外信号，当机械手的运动方向前方无障碍物时，所述红外对管H1的接收端接收不到所述红外信号，所述电压比较器LM393的正向输入端电压高于负向输入端电压，所述电压比较器LM393的输出端输出高电平，所述第二LED灯不亮。当所述机械手的运动前方有障碍物时，所述红外对管H1 的发射端发射的红外信号经所述障碍物反射由所述红外对管的接收端接收，此时所述电压比较器LM393的正向输入端电压低于负向输入端电压，所述电压比较器LM393的输出端输出低电平，并反馈急停信号到所述主控模块，所述主控模块控制机械手停止工作，防止机械手损坏。

优选地，所述避障模块4还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第三电容C1及第四电容C2；所述第一电阻R1的第一端与所述第一LED灯的第二端电连接，所述第一电阻R1的第二端接地。所述第二电阻R2的第一端、所述第三电阻R3的第一端及所述第四电阻R4的第一端与所述电位器的第一端电连接，所述第二电阻R2的第二端与所述红外对管电连接，所述第三电阻R3的的第二端与所述红外对管H1及所述电压比较器LM393 的正向输入端电连接，所述第四电阻R4的第二端与所述电压比较器LM393的输出端电连接。所述第五电阻R5的第一端与所述第二LED灯电连接，所述第五电阻R5的第二端与所述主控模块1电连接。

优选地，所述第一电源单元包括第一电源输入端、保险丝、第一电容及降压芯片；所述第一电源输入端与所述保险丝的第一端电连接，所述保险丝的第二端与所述降压芯片电连接，所述第一电容与所述降压芯片电连接。

优选地，请参阅图3，所述主控模块1还包括驱动单元，所述驱动单元与所述脉冲输出单元电连接；所述驱动单元包括驱动器U1及第二电容C3，所述第二电容C3的第一端与所述驱动器U1电连接，所述第二电容C3的第二端接地。

在另一个优选地实施例中，本实用新型所述的上下料机械手通过CAN总线驱动。请参阅图4，所述CAN总线单元15包括第一收发器U2、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第六电阻R6、第七电阻 R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一二极管VD3及第二二极管VD4。所述第一收发器U2、所述第四电容C4、所述第五电容C5、所述第六电容C6、所述第七电容C7、所述第八电容C8、所述第六电阻R6、所述第七电阻R7、所述第一二极管VD3及所述第二二极管VD4的连接方式如图4所述。可以理解的是，CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，采用差分方式进行数据传输，抗干扰能力强、传输稳定、性价比高。

优选地，请参阅图5，所述通讯模块包括第二收发器U3、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11及第一数据接口连接器DB1；所述第二收发器U3、所述第九C9、所述第十电容C10、所述第十一电容C11、所述第八电阻R8、所述第九电阻R9、所述第十电阻R10、第十一电阻R11及所述第一数据接口连接器DB1之间的连接方式如图5所示。可以理解的是，所述主控模块和人机交互模块通过所述通讯模块进行双向通信，采用差分方式进行数据传输，稳定可靠。

实施例二

本实用新型还公开了一种加工设备，其包括实施例一任一项所述的上下料机械手控制电路。

综上所述，由于本实用新型的所述上下料机械手控制电路包括：主控模块1、人机交互模块2、数据总线模块3及避障模块4；所述主控模块1与所述人机交互模块2通过所述数据总线模块3通讯连接；所述避障模块4与所述主控模块电连接；所述避障模块用于避开所述上下料机械手工作过程中的障碍物；所述主控模块1用于实现所述上下料机械手的高精度运动。所述主控模块1包括第一控制器11、第一电源单元12、I/O接口单元13、脉冲输出单元14、CAN总线单元15、存储单元16及安全监测单元17；所述第一电源单元12、所述I/O接口单元13、所述脉冲输出单元14、所述CAN总线单元15、所述存储单元16及所述安全监测单元17分别与所述第一控制器11电连接；所述人机交互模块2 包括第二控制器21、第二电源单元22、输入单元23、按键单元24及滚轮单元 25，所述第二电源单元22、所述输入单元23、所述按键单元24及所述滚轮单元25分别与所述第二控制器21电连接，所述人机交互模块2提升了用户体验。此外，所述避障模块4能够防止上下料机械手的意外损坏，降低了维修成本。所述本实用新型可靠性高，且提高了工业生产效率。

以上对本实用新型所提供的上下料机械手控制电路及加工设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种上下料机械手控制电路，其特征在于，包括主控模块、人机交互模块、数据总线模块及避障模块；所述主控模块与所述人机交互模块通过所述数据总线模块通讯连接；所述避障模块与所述主控模块电连接；所述避障模块用于避开所述上下料机械手工作过程中的障碍物；所述主控模块包括第一控制器、第一电源单元、I/O接口单元、脉冲输出单元、CAN总线单元、存储单元及安全监测单元；所述第一电源单元、所述I/O接口单元、所述脉冲输出单元、所述CAN总线单元、所述存储单元及所述安全监测单元分别与所述第一控制器电连接；所述人机交互模块包括第二控制器、第二电源单元、输入单元、按键单元及滚轮单元，所述第二电源单元、所述输入单元、所述按键单元及所述滚轮单元分别与所述第二控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的上下料机械手控制电路，其特征在于，所述人机交互模块还包括微调单元，所述微调单元与所述第二控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的上下料机械手控制电路，其特征在于，所述人机交互模块还包括USB接口单元，所述USB接口单元用于所述人机交互模块充电。

4.根据权利要求3所述的上下料机械手控制电路，其特征在于，所述避障模块包括电压比较器、电位器、红外对管、第一LED灯及第二LED灯；所述电压比较器的正向输入端分别与所述第一LED灯的第一端、第二LED灯的第一端、所述电位器的第一端及所述红外对管的第一端电连接，所述电压比较器的负向输入端与所述电位器电连接，所述电压比较器的输出端与所述第二LED灯的第二端电连接，所述第一LED灯的第二端、所述电位器的第二端及所述红外对管的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的上下料机械手控制电路，其特征在于，所述第一电源单元包括第一电源输入端、保险丝、第一电容及降压芯片；所述第一电源输入端与所述保险丝的第一端电连接，所述保险丝的第二端与所述降压芯片电连接，所述第一电容与所述降压芯片电连接。

6.根据权利要求5所述的上下料机械手控制电路，其特征在于，所述主控模块还包括驱动单元，所述驱动单元与所述脉冲输出单元电连接；所述驱动单元包括驱动器及第二电容，所述第二电容的第一端与所述驱动器电连接，所述第二电容的第二端接地。

7.一种加工设备，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的上下料机械手控制电路。

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