專利名稱：一種機(jī)械臂失效保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)器人多關(guān)節(jié)機(jī)械臂失效保護(hù)裝置，特別涉及一種機(jī)電式復(fù)合失效保護(hù)裝置背景技術(shù)機(jī)器人技術(shù)是近十年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一門綜合技術(shù)。它集中了機(jī)械工程、自動(dòng)控制以 及人工智能等多種技術(shù)的最新研究成果，體現(xiàn)了光機(jī)電一體化的最新成就，是當(dāng)代科學(xué)技術(shù) 發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域之一，也是我國(guó)科技界跟蹤國(guó)際高技術(shù)大戰(zhàn)的重要課題。作為機(jī)器人技術(shù)中最為成熟的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)有40多年的歷史，并且在制造業(yè)中得 到廣泛應(yīng)用，常用于焊接、噴漆、上下料和搬運(yùn)等項(xiàng)目，極大的提高勞動(dòng)效率，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。機(jī)器人的機(jī)器臂是工業(yè)機(jī)器人重要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是用來(lái)抓取物品或工具的部件。其結(jié)構(gòu) 一般包括臂部的伸縮，回旋，俯仰或升降等運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)以及與其有關(guān)的構(gòu)件，如傳動(dòng)裝置、驅(qū) 動(dòng)裝置、導(dǎo)向定位裝置、支承連接件和位置檢測(cè)元件等機(jī)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的要求，通常需 要機(jī)器臂運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)，定位精度高，運(yùn)動(dòng)慣性小。在由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械臂中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器失效 或因其它原因輸出中斷時(shí)，由于慣性可能導(dǎo)致機(jī)械臂失去控制，急速下降，導(dǎo)致意外發(fā)生。 目前的技術(shù)對(duì)于機(jī)械臂的失電或過(guò)載保護(hù)研究較少，并且大多數(shù)解決方法由于程序過(guò)于簡(jiǎn)單 或價(jià)格昂貴缺乏實(shí)用性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題是提供一種機(jī)電式的機(jī)械臂失效保護(hù)裝置，克服現(xiàn)有機(jī)械臂在失電或 過(guò)載情況下缺乏可靠保護(hù)性問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種機(jī)械臂失效保護(hù)裝置，其特征在于包括第一繼電器、第二繼電器、抱閘串聯(lián)成的主控電路，失效模式控制電路，所述第一繼電器連接機(jī)械 臂的操作控制信號(hào)，所述第二繼電器連接失效模式控制電路，所述抱閘連接機(jī)械臂關(guān)節(jié)電機(jī) 軸。作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述失效模式控制電路包括MOS管、失效控制邏輯，所述M0S管 的集電極接高電平，發(fā)射極接地，基極連接所述失效控制邏輯，失效控制邏輯用于接收機(jī)械 臂失效信號(hào)，并進(jìn)行邏輯處理后發(fā)送到所述MOS管的基極，所述第二繼電器連接MOS管的集電 極。本發(fā)明的控制過(guò)程為當(dāng)系統(tǒng)上電后，機(jī)械臂電機(jī)驅(qū)動(dòng)正常，失效控制邏輯使固態(tài)繼電 器K2得電閉合；機(jī)械臂控制系統(tǒng)發(fā)控制指令使固態(tài)繼電器K1閉合，此時(shí)，失電鎖緊型抱閘 Bl得電釋放，解除對(duì)機(jī)械臂電機(jī)軸的鎖定。當(dāng)系統(tǒng)掉電或電機(jī)過(guò)電流、驅(qū)動(dòng)供電過(guò)壓或因卡 死導(dǎo)致跟蹤失敗，抱閘失電鎖緊，使機(jī)械臂停止運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的技術(shù)進(jìn)步點(diǎn)是1.通過(guò)綜合多種機(jī)械臂的失效模式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械臂的可靠 保護(hù)；2.有高的安全性，突出了對(duì)機(jī)器人的重要、昂貴部件的可靠保護(hù)；3.作用電路與控 制系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器關(guān)聯(lián)，提高了本質(zhì)可靠性；4.用軟件和硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)控制邏輯；5.結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，可裝配成獨(dú)立部件，改善了機(jī)械臂的可靠性。經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的機(jī)械臂失電試驗(yàn)驗(yàn)證表明，本裝置抗干擾強(qiáng)，對(duì)不同類型失效模式作用 可靠性高，具有通用性，能通用于多種機(jī)械臂保護(hù)裝置。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 圖l為本發(fā)明的控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，第一繼電器K1、第二繼電器K2、抱閘B1組成主控電路，第一繼電器K1、第 二繼電器K2分別為固態(tài)繼電器。二極管V1、電阻R1、 M0S管V2、失效控制邏輯連接組成失效 模式控制電路。第一繼電器K1連接機(jī)械臂的操作控制信號(hào)，抱閘B1連接機(jī)械臂關(guān)節(jié)電機(jī)軸。 M0S管V2的集電極接高電平，發(fā)射極接地，基極連接所述失效控制邏輯，失效控制邏輯接收 機(jī)械臂的失效信號(hào)包括跟蹤失敗、過(guò)電壓、過(guò)電流信號(hào)，并進(jìn)行邏輯處理后發(fā)送到M0S管V2 的基極，所述第二繼電器連接MOS管的集電極。抱閘B1為失電鎖緊型，鎖住機(jī)械臂關(guān)節(jié)電機(jī)軸，使機(jī)械臂不會(huì)發(fā)生不期望的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)系 統(tǒng)上電后，電機(jī)驅(qū)動(dòng)正常，控制邏輯使固態(tài)繼電器K2得電閉合；控制系統(tǒng)發(fā)操作控制信號(hào)使 固態(tài)繼電器K1閉合，此時(shí)抱閘B1得電釋放，解除對(duì)電機(jī)軸的鎖定。當(dāng)系統(tǒng)掉電或電機(jī)過(guò)電流 、驅(qū)動(dòng)供電過(guò)壓或因卡死導(dǎo)致跟蹤失敗，固態(tài)繼電器K2失電斷開(kāi)，則抱閘失電鎖緊，使機(jī)械臂停止運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械臂失效保護(hù)裝置，其特征在于包括第一繼電器、第二繼電器、抱閘串聯(lián)成的主控電路，失效模式控制電路，所述第一繼電器連接機(jī)械臂的操作控制信號(hào)，所述第二繼電器連接失效模式控制電路，所述抱閘連接機(jī)械臂關(guān)節(jié)電機(jī)軸。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)械臂失效保護(hù)裝置，其特征在于所述失 效模式控制電路包括MOS管、失效控制邏輯，所述MOS管的集電極接高電平，發(fā)射極接地，基極連接所述失效控制邏輯，失效控制邏輯用于接收機(jī)械臂失效信號(hào)，并進(jìn)行邏輯處理后發(fā)送到所述M0S管的基極，所述第二繼電器連接M0S管的集電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)械臂失效保護(hù)裝置，克服現(xiàn)有針對(duì)機(jī)械臂失電或過(guò)載保護(hù)方式簡(jiǎn)單、可靠性不高的問(wèn)題。本發(fā)明包括第一繼電器、第二繼電器、抱閘串聯(lián)成的主控電路，失效模式控制電路，所述第一繼電器連接機(jī)械臂的操作控制信號(hào)，所述第二繼電器連接失效模式控制電路，所述抱閘連接機(jī)械臂關(guān)節(jié)電機(jī)軸。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，電氣和結(jié)構(gòu)上易實(shí)現(xiàn)，徹底解決了機(jī)器人機(jī)械臂的失電保護(hù)問(wèn)題；對(duì)不同失電類型作用可靠性高，具有通用性，能通用于多種機(jī)器人機(jī)械臂。
文檔編號(hào)B25J19/06GK101653945SQ200910307959
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者孫魁元, 強(qiáng) 尹, 左久林, 易建天, 李建華, 鄧麗君 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)紅林機(jī)械廠