多轴机械手控制系统及机械手主副臂防碰撞的控制方法技术方案

本申请是关于一种多轴机械手控制系统及机械手主副臂防碰撞的控制方法。该多轴机械手控制系统包括主臂，副臂，光电对射传感器，引拔横梁，伺服电机和控制器；主臂和副臂设置于引拔横梁上，伺服电机上设置有绝对值编码器，光电对射传感器的光发射端和光接收端分别设置于主臂和副臂上，且光发射端和光接收端的连线平行于引拔横梁，控制器分别与伺服电机和光电对射传感器通讯连接。本申请提供的方案，当电机轴与减速机间的机械结构出现松动时，通过不受影响的光电对射传感器获取主臂与副臂间的距离，当该距离满足碰撞预警条件时，光电对射传感器立即向控制器输出警示，控制器指示伺服电机停止对主臂和副臂的驱动，能够有效避免主臂与副臂发生碰撞。臂与副臂发生碰撞。臂与副臂发生碰撞。

【技术实现步骤摘要】
多轴机械手控制系统及机械手主副臂防碰撞的控制方法


[0001]本申请涉及多轴机械手的
，尤其涉及一种多轴机械手控制系统及机械手主副臂防碰撞的控制方法。

技术介绍

[0002]相关技术中，现有带绝对值编码器的五轴注塑机械手对主副臂防碰撞的控制一般是通过设置主臂与副臂间的安全距离(即引拔安全距离)以及引拔横梁的长度来限定主臂和副臂引拔行走的范围以避免发生碰撞。
[0003]这种防碰撞的控制方法其可靠性和安全系数较低，一旦电机轴与减速机间的机械结构出现松动时，就会导致主臂和副臂的实际当前位置与绝对值编码器获取到的当前位置存在偏差，此时，通过引拔横梁长度和主副臂当前的位置，无法正确判断出主臂与副臂间的实际距离是否小于引拔安全距离，即在多轴机械手的运行中，存在当主臂与副臂间的实际引拔距离小于安全引拔距离时，由于绝对值编码器对主臂和副臂的当前位置获取有偏差无法及时给出报警警示，会导致主臂与副臂发生碰撞的情况出现。
[0004]因此，当多轴机械手通过绝对值编码器获取主臂与副臂之间的水平相对位置出现偏差，无法及时阻止主臂和副臂发生碰撞时，如何避免多轴机械手的主壁与副臂的发生碰撞的问题？

技术实现思路

[0005]为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种多轴机械手控制系统及机械手主副臂防碰撞的控制方法，该多轴机械手控制系统及机械手主副臂防碰撞的控制方法，在电机轴与减速机间的机械结构出现松动时，通过不受其影响的光电对射传感器获取主臂与副臂间的距离，当该距离满足碰撞预警条件时，光电对射传感器立即向控制器输出报警警示，控制器指示伺服电机停止对主臂和副臂的驱动，能够有效避免主臂与副臂发生碰撞。
[0006]本申请第一方面提供一种多轴机械手控制系统，包括：主臂，副臂，光电对射传感器，引拔横梁，伺服电机和控制器；所述主臂和副臂设置于所述引拔横梁上，并通过所述伺服电机驱动在所述引拔横梁上进行移动；所述伺服电机上设置有绝对值编码器，所述绝对值编码器用于测量所述主臂和副臂在引拔横梁上的位置；所述光电对射传感器的光发射端和光接收端分别设置于所述主臂和副臂上，且所述光发射端和光接收端的连线平行于所述引拔横梁；所述控制器分别与所述伺服电机和所述光电对射传感器通讯连接。
[0007]在一种实施方案中，所述主臂在引拔横梁最左端时的位置设为主臂原点的位置；所述副臂在引拔横梁最右端时的位置设为副臂原点的位置。
[0008]在一种实施方案中，所述主臂包括：主臂竖直移动部和主引拔臂，所述主引拔臂与所述引拔横梁相连接，所述主臂竖直移动部与所述主引拔臂相连接；所述副臂包括：副臂竖直移动部和副引拔臂，所述副引拔臂与所述引拔横梁相连接，所述副臂竖直移动部与所述副引拔臂相连接。
[0009]在一种实施方案中，所述主臂竖直移动部在竖直方向的移动范围大于所述副臂竖直移动部在竖直方向的移动范围。
[0010]在一种实施方案中，所述光电对射传感器的常闭触点与所述控制器的I/O板的信号输入端相连接。
[0011]本申请另一方面还提供一种机械手主副臂防碰撞的控制方法，基于上述的多轴机械手控制系统执行以下步骤，包括：
[0012]主臂与副臂根据预设的取件轨迹进行取件操作，当主臂与副臂在水平方向进行相向运动时，监测第一测量距离和第二测量距离；所述第一测量距离为绝对值编码器测量的主臂和副臂之间的水平相对位置，所述第二测量距离为光电对射传感器测量的主臂和副臂之间的水平相对位置；
[0013]根据所述第一测量距离和所述第二测量距离判断所述主臂与副臂当前是否满足碰撞预警条件，所述碰撞预警条件为第一测量距离小于或等于安全引拔距离，或第二测量距离小于或等于安全引拔距离；
[0014]若是，则指示伺服电机停止对所述主臂和副臂的驱动。
[0015]在一种实施方案中，所述主臂与副臂根据预设的取件轨迹进行取件操作之前，包括设置光电对射传感器的检测距离等于安全引拔距离。
[0016]在一种实施方案中，所述主臂与副臂根据预设的取件轨迹进行取件操作之前，包括：
[0017]将主臂和副臂分别移至引拔横梁的最左端和最右端，设置为主臂和副臂的原点，量取主臂和副臂的原点间的距离，此距离即为引拔横梁的长度。
[0018]在一种实施方案中，所述绝对值编码器实时获取第一测量距离包括：
[0019]以主臂与副臂的原点位置为基点，所述绝对值编码器实时获取主臂和副臂的当前位置；
[0020]所述第一测量距离为A，所述A＝B
‑
C
‑
D，其中，B为引拔横梁的长度，C为主臂原点到主臂当前位置的长度，D为副臂原点到副臂当前位置的长度。
[0021]在一种实施方案中，根据所述第一测量距离和所述第二测量距离判断所述主臂与副臂当前是否满足碰撞预警条件之后，包括：若不满足碰撞预警条件，则主臂与副臂按照预设的取件轨迹运行。
[0022]本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请的多轴机械手控制系统包括主臂，副臂，光电对射传感器，引拔横梁，伺服电机和控制器；主臂和副臂设置于引拔横梁上，伺服电机上设置有绝对值编码器，光电对射传感器的光发射端和光接收端分别设置于主臂和副臂上，且光发射端和光接收端的连线平行于引拔横梁，控制器分别与伺服电机和光电对射传感器通讯连接。当电机轴与减速机间的机械结构出现松动时，会导致主臂和副臂的实际当前位置与绝对值编码器获取到的当前位置存在偏差，此时，无法通过绝对值编码器获取主臂与副臂之间的水平相对位置来准确判断主臂与副臂是否会相撞，甚至会造成主臂与副臂相碰撞的情况出现，通过在主臂和副臂上设置光电对射传感器，当主臂和副臂在引拔横梁上移动时，光电对射传感器也在获取主臂与副臂间的距离，当光电传感器测得的距离满足碰撞预警条件时，光电对射传感器立即向控制器输出报警警示，控制器即刻指示伺服电机停止对主臂与副臂的驱动，在双重保障的情况下，由于光电对射传感器直接设
置在主臂和副臂上，“当电机轴与减速机间的机械结构出现松动时”，不会对光电对射传感器的距离测量产生影响，因此就算通过绝对值编码器获取主臂与副臂的当前位置出现偏差，导致无法正确判断主臂与副臂是否会碰撞时，通过光电对射传感器也能有效避免主臂与副臂发生碰撞。
[0023]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0024]通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0025]图1是本申请实施例示出的多轴机械手控制系统的结构示意图；
[0026]图2是本申请实施例示出的多轴机械手控制系统的电器控制示意图；
[0027]图3是本申请实施例示出的机械手主副臂防碰撞的控制方法的流程示意图。
[0028]附图标记说明：
[0029]1，主臂；11，主臂竖直移动部；12，主引拔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多轴机械手控制系统，其特征在于，包括：主臂(1)，副臂(2)，光电对射传感器(3)，引拔横梁(4)，伺服电机(5)和控制器(6)；所述主臂(1)和副臂(2)设置于所述引拔横梁(4)上，并通过所述伺服电机(5)驱动在所述引拔横梁(4)上进行移动；所述伺服电机(5)上设置有绝对值编码器，所述绝对值编码器用于测量所述主臂(1)和副臂(2)在引拔横梁(4)上的位置；所述光电对射传感器(3)的光发射端和光接收端分别设置于所述主臂和副臂上，且所述光发射端和光接收端的连线平行于所述引拔横梁(4)；所述控制器(6)分别与所述伺服电机(5)和所述光电对射传感器(3)通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种多轴机械手控制系统，其特征在于，所述主臂(1)在引拔横梁(4)最左端时的位置设为主臂原点(41)的位置；所述副臂(2)在引拔横梁(4)最右端时的位置设为副臂原点(42)的位置。3.根据权利要求1所述的一种多轴机械手控制系统，其特征在于，所述主臂(1)包括：主臂竖直移动部(11)和主引拔臂(12)，所述主引拔臂(12)与所述引拔横梁(4)相连接，所述主臂竖直移动部(11)与所述主引拔臂(12)相连接；所述副臂(2)包括：副臂竖直移动部(21)和副引拔臂(22)，所述副引拔臂(22)与所述引拔横梁(4)相连接，所述副臂竖直移动部(21)与所述副引拔臂(22)相连接。4.根据权利要求3所述的一种多轴机械手控制系统，其特征在于，所述主臂竖直移动部(11)在竖直方向的移动范围大于所述副臂竖直移动部(21)在竖直方向的移动范围。5.根据权利要求1所述的一种多轴机械手控制系统，其特征在于，所述光电对射传感器的常闭触点与所述控制器的I/O板的信号输入端(7)相连接。6.一种机械手主副臂防碰撞的控制方法，其特征在于，基于权利要求1至5任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑜若，张天翼，黄建威，周家裕，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：