DE102016104600B4 - Drive device for electric grippers and drive method therefor - Google Patents
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- B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
Abstract
Steuerung (10) für einen elektrischen Greifer (20), umfassend:
Eine Logikeinheit (11) umfassend einen Zustandserfassungsanschluss (111), einen Befehlseingabeanschluss (112) und einen Logikausgabeanschluss (114), wobei der Zustandserfassungsanschluss (111) angepasst ist, ein Zustandssignal (SS) gemäß eines Betriebszustands des elektrisches Greifers (20) auszugeben, und der Befehlseingabeanschluss (112) angepasst ist, einen Aktionsbefehl (SN) zum Antreiben des elektrischen Greifers (20) zur Ausführung einer Aktion zu erhalten; und
eine Verarbeitungseinheit (13) umfassend zwei Eingabeanschlüsse und einen Ausgabeanschluss, wobei die zwei Eingabeanschlüsse der Verarbeitungseinheit (13) mit dem Befehlseingabeanschluss (112) beziehungsweise dem Logikausgabeanschluss (114) der Logikeinheit (11) elektrisch verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Logikeinheit (11) ferner einen Rückmeldungsanschluss (113) umfasst und der Ausgabeanschluss der Verarbeitungseinheit (13) mit dem Rückmeldungsanschluss (113) der Logikeinheit (11) elektrisch verbunden ist, wobei der Rückmeldungsanschluss (113) der Logikeinheit (11) angepasst ist, ein Rückmeldungssignal (SC) gemäß einer Aktion des elektrischen Greifers (20) zu erhalten, wobei die Verarbeitungseinheit (13) einen neuen Aktionsbefehl (SO) ausgibt, wenn das Zustandssignal (SS) ein Leerlaufzustand des elektrischen Greifers (20) anzeigt und wenn die Logikeinheit (11) beurteilt, dass die Aktion des elektrischen Greifers, die das Rückmeldungssignal (SC) anzeigt, nicht mit der Aktion des elektrischen Greifers (20) übereinstimmt, die der Aktionsbefehl (SN) anzeigt.
A controller (10) for an electrical gripper (20), comprising:
A logic unit (11) comprising a state detection terminal (111), a command input terminal (112), and a logic output terminal (114), the state detection terminal (111) adapted to output a state signal (S S ) according to an operational state of the electric gripper (20); and the command input terminal (112) is adapted to obtain an action command (S N ) for driving the electric gripper (20) to perform an action; and
a processing unit (13) comprising two input terminals and an output terminal, wherein the two input terminals of the processing unit (13) are electrically connected to the instruction input terminal (112) and the logic output terminal (114) of the logic unit (11), respectively
characterized in that the logic unit (11) further comprises a feedback terminal (113) and the output terminal of the processing unit (13) is electrically connected to the feedback terminal (113) of the logic unit (11), the feedback terminal (113) of the logic unit (11) is adapted to receive a feedback signal (S C ) according to an action of the electric gripper (20), wherein the processing unit (13) issues a new action command (S O ) when the condition signal (S S ) is in an idle state of the electric gripper (20 ) and when the logic unit (11) judges that the action of the electric gripper indicating the feedback signal (S C ) does not coincide with the action of the electric gripper (20) indicating the action command (S N ).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Antriebe für elektrische Greifer und insbesondere eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines elektrischen Greifers zum Ausführen einer Aktion, ohne dass dafür ein Auslösesignal an den elektrischen Greifer übermittelt wird. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Antriebsverfahren zur Verwendung mit der Antriebsvorrichtung zum Antreiben des elektrischen Greifers.The present invention relates to electric gripper actuators, and more particularly to a drive apparatus for driving an electric gripper to perform an action without transmitting a trigger signal to the electric gripper. The invention also relates to a driving method for use with the driving device for driving the electric gripper.
Mit der fortschreitenden Entwicklung der industriellen Automatisierung nehmen die Verwendung von elektrischen Greifern und die Anforderungen daran immer weiter zu. Ein herkömmliches Verfahren zum Antreiben eines elektrischen Greifers wird mittels einer Antriebsvorrichtung ermöglicht, die einen Aktionsbefehl erhält, der entweder vorliegt oder durch einen Nutzer eingegeben wird. Vor dem Ausführen der Aktion erhält die Antriebsvorrichtung jedoch ein Auslösesignal, damit die Antriebsvorrichtung den Aktionsbefehl an den elektrischen Greifer ausgeben kann, was dazu führt, dass der elektrische Greifer seine bisherige Aktionsrichtung verändert.As industrial automation continues to evolve, the use and demands of electric grippers continue to increase. A conventional method of driving an electric gripper is enabled by means of a driving device that receives an action command that is either present or entered by a user. However, prior to performing the action, the drive device receives a trigger signal to allow the drive device to issue the action command to the electric gripper, causing the electric gripper to change its direction of action.
Dieses herkömmliche Antriebsverfahren für einen elektrischen Greifer führt nicht nur zu komplizierteren Anordnungen von Leiterbahnen auf der Antriebsvorrichtung, sondern es kann auch leicht zu Fehlfunktionen des elektrischen Greifers führen, beispielsweise erhält der elektrische Greifer einen neuen Aktionsbefehl, während er eine Aktion bereits ausführt, oder dem elektrischen Greifer wird befohlen, die Aktion „Öffnen“ oder „Schließen“ auszuführen, wenn er diese bereits ausgeführt hat.This conventional driving method for an electric gripper not only leads to more complicated arrangements of tracks on the driving device, but it can also easily lead to malfunction of the electric gripper, for example, the electric gripper receives a new action command while he performs an action already, or the electric Gripper is commanded to execute the action "Open" or "Close" if it has already executed it.
Die
Die vorliegende Erfindung wurde unter den gegebenen Umständen verwirklicht. Es ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung und ein Antriebsverfahren bereitzustellen, das auf der Antriebsvorrichtung ausgeführt wird, um einen elektrischen Greifer anzutreiben, einen Aktionsbefehl auszuführen, ohne dass ein Auslösesignal an den elektrischen Greifer übermittelt wird, die/das eine integrierte Entscheidungslogik basierend auf einem Zustandssignal verwendet, das für den Betriebszustand des elektrischen Greifers bezeichnend ist, einen Aktionsbefehl und ein Rückmeldungssignal zum Steuern des elektrischen Greifers, damit dieser eine neue Aktion ausführt, was sicherstellt, dass sich der elektrische Greifer im Leerlauf befindet und dass sich der neue Aktionsbefehl von dem gegenwärtigen Betriebszustand des elektrischen Greifers unterscheidet, und somit die Antriebsvorrichtung nicht mit einem Schaltkreis zum Auslösen des elektrischen Greifers vorgesehen werden muss.The present invention has been accomplished under the given circumstances. It is the main object of the present invention to provide a drive apparatus and a driving method performed on the drive apparatus to drive an electric gripper to execute an action command without transmitting a trigger signal to the electric gripper having integrated decision logic used on a status signal indicative of the operating state of the electric gripper, an action command and a feedback signal for controlling the electric gripper to perform a new action, which ensures that the electric gripper is idle and that the new action command is different from the current operating state of the electric gripper, and thus the drive device need not be provided with a circuit for triggering the electric gripper.
Um diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, beinhaltet ein Steuerungsverfahren, das in einer erfindungsgemäßen Steuerung zum Antreiben eines elektrischen Greifers verwendet wird, den Schritt eines Bereitstellens eines Zustandssignals, das gemäß dem Betriebszustand des elektrischen Greifers ausgegeben wird, und dann den Schritt eines Erhaltens eines Aktionsbefehls und Erhaltens eines Rückmeldungssignals, das die Aktion des elektrischen Greifers anzeigt, wenn das Zustandssignal einen Leerlaufzustand angibt, und dann den Schritt eines Ausgebens eines neuen Aktionsbefehls, wenn die Aktion des elektrischen Greifers, die den Aktionsbefehl anzeigt, nicht mit der Aktion des elektrischen Greifers übereinstimmt, die das Rückmeldungssignal anzeigt.To achieve these and other objects of the present invention, a control method used in a controller for driving an electric gripper according to the present invention includes the step of providing a state signal output in accordance with the operating state of the electric gripper, and then the step of Obtaining an action command and receiving a feedback signal indicative of the action of the electric gripper when the condition signal indicates an idling condition, and then the step of issuing a new action command if the action of the electric gripper indicating the action command does not coincide with the action of the action electric gripper indicating the feedback signal.
Um diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, umfasst eine Steuerung zum Antreiben eines elektrischen Greifers eine Logikeinheit und eine Verarbeitungseinheit. Die Logikeinheit umfasst einen Zustandserfassungsanschluss, einen Befehlseingabeanschluss und einen Logikausgabeanschluss. Der Zustandserfassungsanschluss ist angepasst, ein Zustandssignal gemäß dem Betriebszustand des elektrischen Greifers auszugeben. Der Befehlseingabeanschluss ist angepasst, einen Aktionsbefehl zum Antreiben des elektrischen Greifers zu erhalten, damit dieser eine Aktion ausführt. Die Verarbeitungseinheit umfasst zwei Eingabeanschlüsse und einen Ausgabeanschluss. Die zwei Eingabeanschlüsse der Verarbeitungseinheit sind entsprechend elektrisch mit dem Befehlseingabeanschluss und der Logikausgabeanschluss der Logikeinheit verbunden. Die Steuerung kennzeichnet sich dadurch, dass die Logikeinheit ferner einen Rückmeldungsanschluss umfasst und dass der Ausgabeanschluss der Verarbeitungseinheit ist elektrisch mit dem Rückmeldungsanschluss der Logikeinheit verbunden ist. Der Rückmeldungsanschluss der Logikeinheit ist angepasst, ein Rückmeldungssignal gemäß der Aktion des elektrischen Greifers zu erhalten. Die Verarbeitungseinheit gibt einen neuen Aktionsbefehl aus, wenn das Zustandssignal einen Leerlaufzustand des elektrischen Greifers anzeigt und wenn die Logikeinheit beurteilt, dass die Aktion des elektrischen Greifers, die das Rückmeldungssignal anzeigt, nicht mit der Aktion des elektrischen Greifers übereinstimmt, die der Aktionsbefehl bezeichnet.To achieve these and other objects of the present invention, a controller for driving an electric gripper includes a logic unit and a processing unit. The logic unit includes a state detection terminal, a command input terminal, and a logic output terminal. The state detection terminal is adapted to output a state signal according to the operating state of the electric gripper. The command input port is adapted to receive an action command for driving the electric gripper to perform an action. The processing unit includes two input ports and one output port. The two input terminals of the processing unit are respectively electrically connected to the command input terminal and the logic output terminal of the logic unit. The controller is characterized in that the logic unit further comprises a feedback terminal and that the output terminal of the processing unit is electrically connected to the feedback terminal of the logic unit connected is. The feedback port of the logic unit is adapted to receive a feedback signal according to the action of the electric gripper. The processing unit issues a new action command when the status signal indicates an idle state of the electric gripper and when the logic unit judges that the action of the electric gripper indicating the feedback signal does not match the action of the electric gripper designated by the action command.
Somit benötigen die Steuerung und das Steuerungsverfahren der Erfindung keine Schaltkreise und Logiken, die für ein Auslösesignal nötig wären.Thus, the controller and control method of the invention require no circuitry and logic that would be necessary for a trigger signal.
Andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den anhängigen Zeichnungen besser verstanden, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Bestandteile des Aufbaus bezeichnen.
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1 ist ein Blockdiagramm eines Schaltkreises der Kombination eines elektrischen Greifers und einer Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. -
2 ist ein Blockdiagramm eines Schaltkreises der Kombination eines elektrischen Greifers, eines Flipflops und einer Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. -
3 ist ein Blockdiagramm eines Schaltkreises des Timers der Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung. -
4 ist eine Zeitreihe der Spannungspegel des Zustandssignals, des Aktionsbefehls und des Rückmeldungssignals einer Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung. -
5 ist ein Flussdiagramm eines Steuerung sverfahrens für eine Steuerung zum Antreiben eines elektrischen Greifers gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
1 FIG. 12 is a block diagram of a circuit of the combination of an electric gripper and a drive device according to the present invention. FIG. -
2 Fig. 10 is a block diagram of a circuit of the combination of an electric gripper, a flip-flop and a drive device according to the present invention. -
3 Fig. 10 is a block diagram of a circuit of the timer of the controller according to the present invention. -
4 FIG. 13 is a time series of the voltage levels of the state signal, the action command, and the feedback signal of a controller according to the present invention. -
5 Fig. 10 is a flowchart of a control method for a controller for driving an electric gripper according to the present invention.
In der
Die Logikeinheit
Bezogen auf die
Der Flipflop
Wenn das durch die Logikeinheit
Wenn das Ergebnis der Beurteilung eine Übereinstimmung ist, löst die Logikeinheit
Wenn das Ergebnis der Beurteilung keine Übereinstimmung ist, wird der Logikausgabeanschluss
In dieser Ausführungsform umfasst die Logikeinheit
In dieser Ausführungsform besteht die Logikeinheit
Wie in
Ferner kann, da die Antriebsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Logikeinheit verwendet, um den Status des elektrischen Greifers zu beurteilen und um die Ausgabe eines neuen Aktionsbefehls gemäß dem gegenwärtigen Zustand des elektrischen Greifers zu bestimmen, die Antriebsvorrichtung der vorliegenden Erfindung den elektrischen Greifer antreiben, ohne eine logische Schaltung zu verwenden, die ein Auslösesignal bereitstellt, und ohne eine Planungslogik für eine Zeitreihe zu benötigen.Further, since the drive device of the present invention uses the logic unit to judge the status of the electric gripper and to determine the issuance of a new action command according to the current state of the electric gripper, the drive device of the present invention can drive the electric gripper without a to use a logic circuit that provides a trigger signal, and without requiring a scheduling logic for a time series.
Ferner ist der Timer der Verarbeitungseinheit angepasst, die Ausgabe eines neuen Aktionsbefehls zu verzögern, was die Erzeugung von Störungen/Rauschen während des Wechselns zwischen zwei Aktionsbefehlen vermeidet, was in der Folge zu einem Aktionsfehler führen könnte, daher kann der Timer auch als Filter bezeichnet werden. Ferner kann die Verarbeitungseinheit, falls der Wechsel zwischen den zwei Aktionen kein Rauschen erzeugt, auch einfach aus einem Flipflop bestehen, und der Timer (Filter) kann weggelassen werden, die Logikeinheit löst direkt den Flipflop der Verarbeitungseinheit aus, einen Aktionsbefehl auszugeben. Daher ist die Verarbeitungseinheit nicht auf die Gestaltung der gerade bevorzugten Ausführungsform beschränkt, sondern sie kann aus jeglicher anderer Vorrichtung bestehen, die durch die Logikeinheit ausgelöst werden kann, einen Aktionsbefehl auszugeben.Further, the timer of the processing unit is adapted to delay the issuance of a new action command, which avoids the generation of glitches / noise during switching between two action commands, which could subsequently lead to an action error, therefore the timer may also be referred to as a filter , Further, if the transition between the two actions does not generate noise, the processing unit may simply consist of a flip-flop, and the timer (filter) may be omitted, the logic unit directly triggers the processing unit's flip-flop to issue an action command. Therefore, the processing unit is not limited to the design of the presently preferred embodiment, but may be any other device that may be triggered by the logic unit to issue an action command.
Wie in
Wenn das Zustandssignal
Ferner beinhalten das Zustandssignal
Wenn die Logikeinheit einen Aktionsbefehl (hoher Pegel) zum Antreiben des elektrischen Greifers, sich zu öffnen, erhält und ein Rückmeldungssignal (hoher Pegel) die „Öffnen“ Aktion des elektrischen Greifers anzeigt und das Zustandssignal des elektrischen Greifers einen niedrigen Pegel (Leerlaufzustand) aufweist, steht die Aktion, die den Aktionsbefehl anzeigt, nicht in Übereinstimmung mit der Aktion, die das Rückmeldungssignal anzeigt; zu diesem Zeitpunkt löst die Logikeinheit die Verarbeitungseinheit nicht aus, und somit gibt die Verarbeitungseinheit keinen Aktionsbefehl aus.When the logic unit receives an action command (high level) for driving the electric gripper to open, and a feedback signal (high level) indicates the "open" action of the electric gripper and the status signal of the electric gripper has a low level (idle state), the action indicating the action command is not in accordance with the action indicating the feedback signal; At this time, the logic unit does not trigger the processing unit, and thus the processing unit does not issue an action command.
Ferner, wenn die Logikeinheit einen Aktionsbefehl (niedriger Pegel) zum Antreiben des elektrischen Greifers, sich zu schließen, erhält und ein Rückmeldungssignal (niedriger Pegel) die „Schließen“ Aktion des Aktionsbefehls anzeigt und das Zustandssignal des elektrischen Greifers einen niedrigen Pegel aufweist (Leerlaufzustand), löst die Logikeinheit die Verarbeitungseinheit nicht aus, und somit gibt die Verarbeitungseinheit keinen Aktionsbefehl aus.Further, when the logic unit receives an action command (low level) to drive the electric gripper to close, and a feedback signal (low level) indicates the "close" action of the action command and the state signal of the electric gripper has a low level (idle state). , the logic unit does not trigger the processing unit, and thus the processing unit does not issue an action command.
In dieser Ausführungsform wird die Logikeinheit die Verarbeitungseinheit auslösen, einen Aktionsbefehl nur dann auszugeben, wenn sich der elektrische Greifer in dem Leerlaufzustand befindet und wenn die Aktion, die das Rückmeldungssignal anzeigt, umgekehrt wird in die Aktion, die der Aktionsbefehl anzeigt. Daher kann die Logikeinheit auch aus anderen Logikkomponenten bestehen. Ferner ist die Anzahl der Logikkomponenten nicht auf die Gestaltung der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Ferner ist die logische Entscheidung der Logikeinheit in Bezug auf den Spannungspegel des Signals und des Befehls nicht auf das Verfahren beschränkt, das in Bezug auf die der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde.In this embodiment, the logic unit will trigger the processing unit to issue an action command only when the electric gripper is in the idle state and when the action indicating the feedback signal is reversed to the action indicated by the action command. Therefore, the logic unit can also consist of other logic components. Further, the number of logic components is not limited to the configuration of the present preferred embodiment. Further, the logical unit logic decision with respect to the voltage level of the signal and the command is not limited to the method described with respect to the present preferred embodiment.
Wie in
Zuerst, Ausführen von Schritt
Wenn das Zustandssignal einen Leerlaufzustand anzeigt bedeutet dies, dass sich der elektrische Greifer im Leerlauf befindet oder nicht in Bewegung ist, daher Ausführen von Schritt
Das Rückmeldungssignal hat starke Auswirkungen auf den Betriebszustand des elektrischen Greifers. Der Aktionsbefehl kann eine Anweisung zum Antreiben des elektrischen Greifers sein, die Aktion „Öffnen“ oder die Aktion „Schließen“ auszuführen. Das Rückmeldungssignal dient dazu, die Bewegungsrichtung des elektrischen Greifers zurück zu melden. Es gibt zwei Richtungen für die Aktion des elektrischen Greifers. Diese zwei Richtungen haben starke Auswirkungen auf die Aktion „Öffnen“ und die Aktion „Schließen“ des elektrischen Greifers.The feedback signal has a strong impact on the operating state of the electric gripper. The action command may be an instruction to drive the electric gripper to perform the action "open" or the action "close". The feedback signal serves to signal the direction of movement of the electric gripper back. There are two directions for the action of the electric gripper. These two directions have a strong impact on the action "Open" and the action "Close" of the electric gripper.
Danach Ausführen von Schritt
Falls sie übereinstimmen bedeutet dies, dass die Richtung der Aktion des elektrischen Greifers, die das Rückmeldungssignal anzeigt, und die Richtung der Aktion des elektrischen Greifers, die der Aktionsbefehl anzeigt, identisch sind, beispielsweise zeigt der neue Aktionsbefehl die Aktion des elektrischen Greifers an, die Aktion „Öffnen“ (oder „Schließen“) auszuführen und das Rückmeldungssignal zeigt ebenfalls die gegenwärtige des elektrischen Greifers an, die Aktion „Öffnen“ (oder „Schließen“) auszuführen, danach Beenden des Schritts ohne einen Aktionsbefehl auszugeben.If they match, this means that the direction of action of the electric gripper indicating the feedback signal and the direction of action of the electric gripper indicated by the action command are identical, for example, the new action command indicates the action of the electric gripper that The action "open" (or "close") is executed and the feedback signal also indicates the current of the electric gripper to perform the action "open" (or "close"), then finish the step without issuing an action command.
Falls sie nicht übereinstimmen bedeutet dies, dass sich die Richtung der Aktion des elektrischen Greifers, die das Rückmeldungssignal anzeigt, und die Richtung der Aktion des elektrischen Greifers, die der Aktionsbefehl anzeigt, unterscheiden, beispielsweise zeigt der neue Aktionsbefehl die Aktion des elektrischen Greifers an, die Aktion „Öffnen“ (oder „Schließen“) auszuführen und das Rückmeldungssignal zeigt ebenfalls die gegenwärtige Aktion des elektrischen Greifers an, die Aktion „Schließen“ (oder „Öffnen“) auszuführen, daher Ausführen von Schritt
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