CN217318009U - 一种基于增量式编码器的导轨寻零装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，属于机器人控制领域。本实用新型的装置包括移动导轨、控制单元、位置信号检测单元和信号触发单元，控制单元与移动导轨连接，位置信号检测单元与控制单元连接，且控制单元与位置信号检测单元分别与信号触发单元连接。其中，移动导轨用于移动机器人；控制单元用于控制移动导轨进行移动；位置信号检测单元用于限定方向位、极限位和零位。本实用新型克服了现有技术中在双通道机器人的移动导轨在丢失零点时校准零点步骤复杂且安全性不高的问题，本实用新型提供了一种基于增量式编码器的导轨寻零装置，可以实现移动导轨的自动化零点校准，并且提高了工作人员的安全性。

Description

一种基于增量式编码器的导轨寻零装置

技术领域

本实用新型属于机器人控制技术领域，更具体地说，涉及一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置。

背景技术

随着科学技术的发展，在钢材领域逐步引进了机器人进行辅助工作。双通道机器人指的是机器人利用移动轨道服务两条生产线的机器人，在使用双通道机器人时一般会采用移动导轨。进一步为了节省成本会采用增量式编码器电机作为驱动装置，需要说明的是，增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小，按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器应用于电机，从而可以作为驱动装置进行使用。

在采用增量式编码器电机作为驱动装置时，双通道机器人的移动导轨在断电时会丢失零点，现有技术中一般是手动校准零点，但手动校准零点的操作步骤繁杂，不仅提高了生产的时间成本，并且大大降低了工作人员的工作安全性。因此，如何实现移动导轨的自动寻零，是现有技术亟需解决的技术问题。

实用新型内容

1.要解决的问题

针对现有技术中在双通道机器人的移动导轨在丢失零点时校准零点步骤复杂且安全性不高的问题，本实用新型提供了一种基于增量式编码器的导轨寻零装置，可以实现移动导轨的自动化零点校准，并且提高了工作人员的安全性。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，包括移动导轨，该移动导轨用于移动机器人；控制单元，控制单元与移动导轨连接，该控制单元用于控制移动导轨进行移动；位置信号检测单元，该位置信号检测单元与控制单元连接，且该位置信号检测单元用于限定方向位、极限位和零位；信号触发单元，控制单元与位置信号检测单元分别与信号触发单元连接。

更进一步地，移动导轨上设有机器人基座，该机器人基座用于承载机器人。

更进一步地，位置信号检测单元包括极限位传感器、方向位传感器和零位传感器，极限位传感器、方向位传感器和零位传感器均设置于移动导轨的侧边。

更进一步地，信号触发单元包括检测挡板，检测挡板设置于机器人基座上。

更进一步地，极限位传感器包括第一极限位传感器和第二极限位传感器，第一极限位传感器设置于移动导轨的中心线的一侧，第二极限位传感器设置于移动导轨的中心线的另一侧。

更进一步地，检测挡板包括第一检测挡板、第二检测挡板、第三检测挡板和第四检测挡板，第一检测挡板和第二检测挡板设置于机器人基座的一侧，第三检测挡板和第四检测挡板设置于机器人基座的另一侧。

更进一步地，零位传感器和方向位传感器位于第一极限位传感器和第二极限位传感器之间。

更进一步地，零位传感器位于移动导轨的中心线的一侧，方向位传感器设置于移动导轨的中心线的另一侧。

更进一步地，位置信号检测单元的信号发射方向与机器人基座设有检测挡板的侧边相平行。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的一种基于增量式编码器的导轨寻零装置，通过设置控制单元、位置信号检测单元和信号触发单元，从而可以实现移动导轨的自动化零点校准，无需人工操作，从而降低了生产成本，并且有效避免了人工手动校准带来的安全问题，进一步保障了工作人员的安全性。

附图说明

图1为本实用新型一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置的结构示意图。

图中：100、移动导轨；110、机器人基座；121、第一检测挡板；122、第二检测挡板；123、第三检测挡板；124、第四检测挡板；

211、第一极限位传感器；212、第二极限位传感器；220、方向位传感器；230、零位传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；而且，各个实施例之间不是相对独立的，根据需要可以相互组合，从而达到更优的效果。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1所示，本实用新型的一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，包括移动导轨100、控制单元、位置信号检测单元和信号触发单元，移动导轨100、位置信号检测单元和信号触发单元分别与控制单元相连接。本实用新型的控制单元控制移动导轨100进行移动，移动导轨100则对机器人进行移动。需要说明的是，本实用新型的控制单元包括显示单元、PLC控制器和移动控制器，显示单元发送指令至PLC控制器，PLC控制器将指令传输至移动控制器，移动控制器根据指令控制移动导轨100的移动。本示例中PLC控制器通过通信网络传送给移动控制器。

进一步地，移动导轨100上设有机器人基座110，该机器人基座110承载机器人进行移动。需要说明的是，本实用新型的位置信号检测单元用于限定方向位、极限位和零位，位置信号检测单元与信号触发单元连接，且信号触发单元用于检测方向位、极限位和零位。本实用新型的信号触发单元包括检测挡板，检测挡板设置于机器人基座110上，具体地，检测挡板包括第一检测挡板121、第二检测挡板122、第三检测挡板123和第四检测挡板124，第一检测挡板121和第二检测挡板122设置于机器人基座110的一侧，第三检测挡板123和第四检测挡板124则设置于机器人基座110的另一侧，其中，第一检测挡板121用于检测方向位，第三检测挡板123用于检测零位，第二检测挡板122和第四检测挡板124则用于检测极限位。即通过设置第一检测挡板121、第二检测挡板122、第三检测挡板123和第四检测挡板124，从而可以实现方向位、极限位和零位的检测。需要说明的是，本实施例的第一检测挡板121、第二检测挡板122、第三检测挡板123和第四检测挡板124均为激光反射板。

需要说明的是，本实用新型的的位置信号检测单元包括极限位传感器、方向位传感器220和零位传感器230，极限位传感器、方向位传感器220和零位传感器230均设置于移动导轨100的侧边，值得说明的是，该侧边指的是沿移动导轨100长度方向的一侧。具体地，本实用新型的限位传感器包括第一极限位传感器211和第二极限位传感器212，第一极限位传感器211设置于移动导轨100的中心线的一侧，第二极限位传感器212设置于移动导轨100的中心线的另一侧。需要说明的是，零位传感器230和方向位传感器220位于第一极限位传感器211和第二极限位传感器212之间。进一步地，零位传感器230位于移动导轨100的中心线的一侧，方向位传感器220设置于移动导轨100的中心线的另一侧，即零位传感器230与第一极限位传感器211位于移动导轨100的中心线的同一侧，方向位传感器220与第二极限位传感器212位于移动导轨100的中心线的同一侧。需要进一步说明的是，位置信号检测单元的信号发射方向与机器人基座110设有检测挡板的侧边相平行，由于极限位传感器、方向位传感器220和零位传感器230的信号发射方向垂直于移动导轨100的长度方向，机器人基座110设有检测挡板的侧边也垂直于移动导轨100的长度方向，从而可以使得在移动导轨100移动时，检测挡板可以接收到极限位传感器、方向位传感器220和零位传感器230发射的信号，进而可以实现移动导轨100的自动化零点校准。

本实用新型的一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，在移动导轨100丢失零点时，即移动导轨100不能往复运动，此时控制单元的显示单元会显示移动导轨100丢失零点，通过显示单元发送校准零点的指令至PLC控制器，PLC控制器接收指令后发送至移动控制器，移动控制器控制移动导轨100进行移动，本示例中移动控制器控制移动导轨100向右移动，此时机器人基座110也跟着移动，当第一检测挡板121接收到方向位传感器220信号时，则将此位置信号传输至PLC控制器，PLC判断移动方向后，PLC控制器再向移动导轨100发送反向运动指令，本示例中移动导轨100向左移动，当第三检测挡板123触发到零位传感器230发射的信号时，则将信号反馈至PLC控制器完成自动标定，待标定结束后控制移动导轨100移动将机器人基座110回至原始位置，此时表明移动导轨100完成自动化零点校准，即移动导轨100可以恢复往复运动，进而可以使得机器人继续工作。需要说明的是，极限位是机器人移动所到达的最大位置，正常移动或寻零时移动导轨100不允许移动至极限位，当机器人移动至极限位时即处于异常状态，此时移动导轨100停止运行，该情况下将机器人移到中心位置并重新寻零。

本实用新型的一种基于增量式编码器的导轨寻零装置，通过设置控制单元、位置信号检测单元和信号触发单元，从而可以实现移动导轨100的自动化零点校准，无需人工操作，从而降低了生产成本，并且有效避免了人工手动校准带来的安全问题，进一步保障了工作人员的安全性。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。

Claims (9)

1.一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，其特征在于，包括

移动导轨，该移动导轨用于移动机器人；

控制单元，所述控制单元与移动导轨连接，该控制单元用于控制移动导轨进行移动；

位置信号检测单元，该位置信号检测单元与控制单元连接，且该位置信号检测单元用于限定方向位、极限位和零位；

信号触发单元，所述控制单元与位置信号检测单元分别与信号触发单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，其特征在于，所述移动导轨上设有机器人基座，该机器人基座用于承载机器人。

3.根据权利要求1所述的一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，其特征在于，所述位置信号检测单元包括极限位传感器、方向位传感器和零位传感器，所述极限位传感器、方向位传感器和零位传感器均设置于移动导轨的侧边。

4.根据权利要求2所述的一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，其特征在于，所述信号触发单元包括检测挡板，所述检测挡板设置于机器人基座上。

5.根据权利要求3所述的一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，其特征在于，所述极限位传感器包括第一极限位传感器和第二极限位传感器，第一极限位传感器设置于移动导轨的中心线的一侧，第二极限位传感器设置于移动导轨的中心线的另一侧。

6.根据权利要求4所述的一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，其特征在于，所述检测挡板包括第一检测挡板、第二检测挡板、第三检测挡板和第四检测挡板，第一检测挡板和第二检测挡板设置于机器人基座的一侧，第三检测挡板和第四检测挡板设置于机器人基座的另一侧。

7.根据权利要求5所述的一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，其特征在于，所述零位传感器和方向位传感器位于第一极限位传感器和第二极限位传感器之间。

8.根据权利要求7所述的一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，其特征在于，所述零位传感器位于移动导轨的中心线的一侧，方向位传感器设置于移动导轨的中心线的另一侧。

9.根据权利要求4或6所述的一种基于增量式编码器的导轨自动寻零装置，其特征在于，所述位置信号检测单元的信号发射方向与机器人基座设有检测挡板的侧边相平行。

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