机械手组件及其控制方法技术

本发明专利技术涉及机械手领域，提供了一种机械手组件及其控制方法。该机械手组件包括旋转轴、旋转臂、控制器、驱动件、第一光电传感器和第二光电传感器；旋转轴的侧壁形成有沿其周向延伸的限位挡片，限位挡片上沿逆时针方向依次形成有第一遮挡区、第二遮挡区和第三遮挡区；第二遮挡区的边缘形成有阶梯缺口，第一遮挡区与阶梯缺口之间形成有第一台阶面，阶梯缺口的中部形成有第二台阶面，阶梯缺口与第三遮挡区之间形成有第三台阶面；第一光电传感器的感应端位于第二台阶面的转动路径上，第二光电传感器的感应端位于第一台阶面和第三台阶面的转动路径上。本发明专利技术需借助两个传感器就可实现旋转臂的限位、回零和异常监测，显著降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
机械手组件及其控制方法
本专利技术涉及机械手
，尤其涉及一种机械手组件及其控制方法。
技术介绍
机械手组件是能够按照固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手组件是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、半导体、太阳能、液晶面板、电子等领域。以机械手组件搬运液晶面板为例，由于液晶面板非常薄，而且价格昂贵，因此机械手组件运行过程中需确保其运行范围在指定工作区域内，以避免液晶面板碰触到其他物品。目前，为了保证机械手组件在指定工作区域内运行，通常会在机械手组件上设置至少4个传感器，其中两个传感器设于指定工作区域的极限位置，另外一个传感器设于机械手组件的回零位置，最后一个传感器设置在指定工作区域的物料区，以避免初始化时机械手组件位于该区域而损坏物料。由于传感器数量多，不仅增了成本，而且也导致传感器的故障排查繁琐复杂。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种结构简单、操作便捷的机械手组件，只需借助两个传感器就可实现旋转臂的限位、回零和异常监测，显著降低了成本。根据本专利技术实施例第一方面的机械手组件，包括旋转轴、旋转臂、控制器以及与所述控制器电连接的驱动件、第一光电传感器和第二光电传感器；所述驱动件与所述旋转轴连接，用于驱动所述旋转轴转动；所述旋转臂的一端与所述旋转轴固定连接，另一端与机械手连接；所述旋转轴的侧壁形成有沿其周向延伸的限位挡片，所述限位挡片上沿逆时针方向依次形成有第一遮挡区、第二遮挡区和第三遮挡区；所述第二遮挡区的边缘形成有阶梯缺口，所述第一遮挡区与所述阶梯缺口之间形成有第一台阶面，所述阶梯缺口的中部形成有第二台阶面，所述阶梯缺口与所述第三遮挡区之间形成有第三台阶面；所述第一光电传感器和所述第二光电传感器沿逆时针方向依次固定于所述限位挡片的外侧，所述第二台阶面和所第三台阶面之间的间距大于所述第一光电传感器和所述第二光电传感器之间的间距，且所述第一光电传感器的感应端位于所述第二台阶面的转动路径上，所述第二光电传感器的感应端位于所述第一台阶面和所述第三台阶面的转动路径上。根据本专利技术实施例的机械手组件，不仅可使控制器根据第一光电传感器和第二光电传感器的反馈信号的连通或中断实现对旋转臂的限位和回零操作，而且还可以判断出第一传感器和第二传感器是否异常。另外，根据本专利技术实施例的机械手组件，还可以具有如下附加技术特征：根据本专利技术的一个实施例，所述阶梯缺口包括临近所述第一遮挡区的第一缺口以及临近所述第三遮挡区的第二缺口，所述第一缺口的深度小于所述第二缺口的深度，所述第一缺口和所述第二缺口之间形成所述第二台阶面。根据本专利技术的一个实施例，所述第一光电传感器的感应端和所述第二光电传感器的感应端之间具有夹角。根据本专利技术的一个实施例，所述第一台阶面和所述第三台阶面的相对位置关系满足：在所述旋转臂相对水平线的转动角度小于-的情况下，所述第二光电传感器的感应端被所述第三遮挡区遮挡；在所述旋转臂相对水平线的转动角度大于的情况下，所述第二光电传感器的感应端被所述第一遮挡区遮挡，其中。根据本专利技术的一个实施例，在所述旋转臂相对水平线的转动角度大于的情况下，所述第一光电传感器的感应端被所述第二遮挡区遮挡；所述旋转臂相对水平线的转动角度小于-的情况下，所述第一光电传感器的感应端被所述第三遮挡区遮挡，其中，，。根据本专利技术的一个实施例，还包括与所述控制器连接的第一报警器和第二报警器，所述第一报警器用于所述第一光电传感器发生故障时报警，所述第二报警器用于所述第二光电传感器发生故障时报警。根据本专利技术实施例第二方面的机械手组件的控制方法，包括以下步骤：获取所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的反馈信号；若同时接收到所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的反馈信号，则说明所述旋转臂相对水平线的转动角度大于-且小于；在此情况下若要进行回零，则通过所述驱动件控制所述旋转臂绕所述旋转轴顺时针转动，直至所述第二光电传感器的反馈信号中断时，再通过所述驱动件控制所述旋转臂绕所述旋转轴逆时针转动；若未接收到所述第一光电传感器的反馈信号，而接收到所述第二光电传感器的反馈信号，则说明所述旋转臂相对水平线的转动角度大于且小于；在此情况下若要进行回零，则通过所述驱动件控制所述旋转臂绕所述旋转轴顺时针转动：若同时接收到所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的反馈信号，则再继续通过所述驱动件控制所述旋转臂绕所述旋转轴顺时针转动完成回零；若所述第二光电传感器的反馈信号中断，且始终未接收到所述第一光电传感器的反馈信号，则启动所述第一报警器。根据本专利技术的一个实施例，还包括以下步骤：若接收到所述第一光电传感器的反馈信号，而未接收到所述第二光电传感器的反馈信号，则说明所述旋转臂相对水平线的转动角度小于-且大于-；在此情况下若要进行回零，则通过所述驱动件控制所述旋转臂绕所述旋转轴逆时针转动：若同时接收到所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的反馈信号时，再继续通过所述驱动件控制所述旋转臂绕所述旋转轴逆时针转动完成回零；若所述第一光电传感器的反馈信号中断，且始终未收到所述第二光电传感器的反馈信号，则启动所述第二报警器。根据本专利技术的一个实施例，还包括以下步骤：若同时未接收到所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的反馈信号，则说明所述旋转臂相对水平线的转动角度大于或小于-；若所述旋转臂相对水平线的转动角度大于，则通过所述驱动件控制所述旋转臂绕所述旋转轴顺时针转动：若同时接收到所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的反馈信号时，再通过所述驱动件控制所述旋转臂绕所述旋转轴顺时针转动完成回零；若接收到所述第一光电传感器的反馈信号，而始终未接收到所述第二光电传感器的反馈信号，则启动所述第二报警器；若在接收到所述第二光电传感器的反馈信号后，所述第二光电传感器的反馈信号再次中断，而在此过程中始终未接收到所述第一光电传感器的反馈信号，则启动所述第一报警器；若所述旋转臂相对水平线的转动角度小于-，则通过所述驱动件控制所述旋转臂绕所述旋转轴逆时针转动：若同时接收到所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的反馈信号时，再通过所述驱动件控制所述旋转臂绕所述旋转轴逆时针转动完成回零；若接收到所述第二光电传感器的反馈信号，而始终未接收到所述第一光电传感器的反馈信号，则启动所述第一报警器；若在接收到所述第一光电传感器的反馈信号后，所述第一光电传感器的反馈信号再次中断，而在此过程中始终未接收到所述第二光电传感器的反馈信号，则启动所述第二报警器。本专利技术实施例中的上述一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械手组件，其特征在于，包括旋转轴、旋转臂、控制器以及与所述控制器电连接的驱动件、第一光电传感器和第二光电传感器；所述驱动件与所述旋转轴连接，用于驱动所述旋转轴转动；所述旋转臂的一端与所述旋转轴固定连接，另一端与机械手连接；所述旋转轴的侧壁形成有沿其周向延伸的限位挡片，所述限位挡片上沿逆时针方向依次形成有第一遮挡区、第二遮挡区和第三遮挡区；所述第二遮挡区的边缘形成有阶梯缺口，所述第一遮挡区与所述阶梯缺口之间形成有第一台阶面，所述阶梯缺口的中部形成有第二台阶面，所述阶梯缺口与所述第三遮挡区之间形成有第三台阶面；所述第一光电传感器和所述第二光电传感器沿逆时针方向依次固定于所述限位挡片的外侧，所述第二台阶面和所第三台阶面之间的间距大于所述第一光电传感器和所述第二光电传感器之间的间距，且所述第一光电传感器的感应端位于所述第二台阶面的转动路径上，所述第二光电传感器的感应端位于所述第一台阶面和所述第三台阶面的转动路径上。/n

【技术特征摘要】
1.一种机械手组件，其特征在于，包括旋转轴、旋转臂、控制器以及与所述控制器电连接的驱动件、第一光电传感器和第二光电传感器；所述驱动件与所述旋转轴连接，用于驱动所述旋转轴转动；所述旋转臂的一端与所述旋转轴固定连接，另一端与机械手连接；所述旋转轴的侧壁形成有沿其周向延伸的限位挡片，所述限位挡片上沿逆时针方向依次形成有第一遮挡区、第二遮挡区和第三遮挡区；所述第二遮挡区的边缘形成有阶梯缺口，所述第一遮挡区与所述阶梯缺口之间形成有第一台阶面，所述阶梯缺口的中部形成有第二台阶面，所述阶梯缺口与所述第三遮挡区之间形成有第三台阶面；所述第一光电传感器和所述第二光电传感器沿逆时针方向依次固定于所述限位挡片的外侧，所述第二台阶面和所第三台阶面之间的间距大于所述第一光电传感器和所述第二光电传感器之间的间距，且所述第一光电传感器的感应端位于所述第二台阶面的转动路径上，所述第二光电传感器的感应端位于所述第一台阶面和所述第三台阶面的转动路径上。


2.根据权利要求1所述的机械手组件，其特征在于，所述阶梯缺口包括临近所述第一遮挡区的第一缺口以及临近所述第三遮挡区的第二缺口，所述第一缺口的深度小于所述第二缺口的深度，所述第一缺口和所述第二缺口之间形成所述第二台阶面。


3.根据权利要求2所述的机械手组件，其特征在于，所述第一光电传感器的感应端和所述第二光电传感器的感应端之间具有夹角。


4.根据权利要求2或3所述的机械手组件，其特征在于，所述第一台阶面和所述第三台
阶面的相对位置关系满足：在所述旋转臂相对水平线的转动角度小于-的情况下，所述
第二光电传感器的感应端被所述第三遮挡区遮挡；在所述旋转臂相对水平线的转动角度大
于的情况下，所述第二光电传感器的感应端被所述第一遮挡区遮挡，其中
。


5.根据权利要求4所述的机械手组件，其特征在于，在所述旋转臂相对水平线的转动角
度大于的情况下，所述第一光电传感器的感应端被所述第二遮挡区遮挡；所述旋转臂相
对水平线的转动角度小于-的情况下，所述第一光电传感器的感应端被所述第三遮挡区
遮挡，其中，，。


6.根据权利要求5所述的机械手组件，其特征在于，还包括与所述控制器连接的第一报警器和第二报警器，所述第一报警器用于所述第一光电传感器发生故障时报警，所述第二报警器用于所述第二光电传感器发生故障时报警。


7.一种基于权利要求6所述的机械手组件的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的反馈信号；
若同时接收到所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的反馈信号，则说明所述旋
转臂相对水平线的转动角度大于-且小于；在此情况下若要进行回零，则通过所述驱
动件控制所述旋转臂绕所述旋转轴顺时针转动，直至...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕维迪，杨森元，刘洪亮，黄仁允，张敬鹏，
申请(专利权)人：北京京仪自动化装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11