專利名稱：一種機械手控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動控制技術領域，特別涉及一種配合大型注塑機的 橫走式機械手控制系統(tǒng)。
背景技術：
由于伺月良橫走式機械手具有動作速度快、控制精度較高等優(yōu)點，因此 伺服橫走式機械手廣泛用于大型注塑機的取物控制領域。通過伺服驅動器 可以使橫走式機械手實現(xiàn)多點停放，將取出的產(chǎn)品放在預先設定的位置， 如包裝盒內。
現(xiàn)有伺服橫走式機械手控制系統(tǒng)輸出線路較多，由于該輸出線路沒有 保護裝置，機械手控制系統(tǒng)在長期工作過程中，輸出線路容易因磨損或其
它原因造成斷路；當輸出線路出現(xiàn)短路時，機械手還可能在執(zhí)行指令，在 此種情形時，由于機械手移動的位移無法實時確定，機械手控制系統(tǒng)不能 獲得機械手的移動位移，導致機械手的運行過程存在安全隱患。

實用新型內容
本實用新型主要解決的技術問題是提供一種提高機械手運行安全性
的機械手控制系統(tǒng)。
為了解決上述問題，本實用新型提供一種機械手控制系統(tǒng)，包括 驅動單元，用于控制驅動機械手移動，并實時輸出機械手的位移數(shù)據(jù)； 反饋單元，與驅動單元連接，用于實時反饋所述驅動單元輸出的位移數(shù)據(jù)。
控制單元，分別與所述驅動單元和反饋單元連接，用于控制協(xié)調所述 機械手工作，根據(jù)反饋單元反饋的位移數(shù)據(jù)對驅動單元進行控制；
當反饋的位移數(shù)據(jù)與控制單元輸出的控制信號對應的位移數(shù)據(jù)相同 時，控制單元繼續(xù)控制驅動單元移動；當反饋的位移數(shù)據(jù)與控制單元輸出的控制信號對應的位移數(shù)據(jù)不同時，所述控制單元控制驅動單元停止移 動。
優(yōu)選地，所述控制單元包括控制器和PLD，所述控制器與PLD連接， 對所述反饋單元反饋的位移數(shù)據(jù)進行處理；所述PLD分別與驅動單元和反 饋單元連接，用于閉環(huán)控制，對控制器輸出的控制信號進行處理，并控制 所述驅動單元工作。
優(yōu)選地，所述驅動單元包括驅動控制器和由該驅動控制器控制的驅動 電機，所述驅動控制器與PLD連接，根據(jù)所述PLD輸出的信號進行處理， 對所述驅動電機進行控制；所述驅動電機還與所述反饋單元連接，根據(jù)所 述驅動控制器的控制驅動所述機械手工作，并輸出機械手位移數(shù)據(jù)
優(yōu)選地，所述反饋單元為閉環(huán)反饋單元。
優(yōu)選地，所述驅動電機為伺服電機。
優(yōu)選地，所述機械手控制系統(tǒng)還包括轉換控制單元，該轉換控制單元 分別與控制器和調位電機連接，用于將控制器輸出的信號轉換為強電信號
優(yōu)選地，所迷機械手控制系統(tǒng)還可以包括顯示單元，所述顯示單元與 控制器連接，用于顯示機械手控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
本實用新型機械手控制系統(tǒng)，由于在該系統(tǒng)中設有反饋單元，通過該 反饋單元實時將該驅動單元輸出的機械手移動位移數(shù)據(jù)反饋給該控制單 元，控制單元根據(jù)反饋位移數(shù)據(jù)進行控制。當反饋的位移數(shù)據(jù)與控制單元 控制移動的數(shù)據(jù)不同時，即機械手出現(xiàn)異常時，控制單元根據(jù)該異常的位 移數(shù)據(jù)控制驅動單元停止工作，從而提高機械手的安全性。
同時由于在所述機械手控制系統(tǒng)設有用于顯示機械手控制系統(tǒng)數(shù)據(jù) 顯示單元，通過該顯示單元可以更直觀了解機械手控制系統(tǒng)運行時各種數(shù) 據(jù)。所述控制單元包括PLD，通過該PLD可以提高機械手的控制精度


.圖1是本實用新型機械手控制系統(tǒng)一實施例原理框圖； 圖2是本實用新型機械手控制系統(tǒng)另一實施例原理框圖； 圖3是本實用新型機械手控制系統(tǒng)又一實施例原理框圖。 本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施方式

本實用新型才幾械手控制系統(tǒng)實施例，由于在該系統(tǒng)中設有反饋單元， 通過該反饋單元實時將該驅動單元輸出的機械手移動位移數(shù)據(jù)反饋給該 控制單元，控制單元根據(jù)反饋位移數(shù)據(jù)進行控制。當反饋的位移數(shù)據(jù)與控 制單元控制移動的數(shù)據(jù)不同時，即機械手出現(xiàn)異常時，控制單元根據(jù)該異 常的位移數(shù)據(jù)控制驅動單元停止工作，從而提高機械手的安全性。
如圖l所示，本實用新型機械手控制系統(tǒng)提出一實施例。
所述機械手控制系統(tǒng)包括控制單元1和與該控制單元1連接的驅動 單元2，其中，所述控制單元1用于控制協(xié)調所述驅動單元2工作；所述 驅動單元2根據(jù)控制單元1的控制驅動所述機械手移動，并實時輸出機械 手位移數(shù)據(jù)。所述機械手控制系統(tǒng)還包括反饋單元3，該反饋單元3分別 與驅動單元2和控制單元1連接，用于實時將驅動單元2輸出的位移數(shù)據(jù) 反饋給控制單元1,該控制單元1根據(jù)該位移數(shù)據(jù)對驅動單元2進行控制。
所述控制單元1控制所述驅動單元2工作，當驅動單元2與控制單元 1發(fā)生接觸不良時，所述控制單元1輸出的控制信號不能完全傳輸?shù)津寗?單元2。
在機械手在移動時，所述驅動單元2實時將輸入的控制信號對應的機 械手移動的位移數(shù)據(jù)通過反饋單元3反饋給控制單元1，由所述控制單元 1根據(jù)該位移數(shù)據(jù)進行處理。當該位移數(shù)據(jù)與控制單元1輸出的控制信號 對應的位移數(shù)據(jù)相同時，所述控制單元1繼續(xù)輸出控制信號給驅動單元 2，由驅動單元2根據(jù)該控制信號控制機械手移動。當反饋的位移數(shù)據(jù)與 控制單元1輸出的控制信號對應的位移數(shù)據(jù)不同時，則控制單元1控制驅 動單元2停止驅動機械手移動，從而提高機械手工作的安全性。
所述控制單元1輸出的控制信號為脈沖信號，每個脈沖量與機械手移 動位移對應。例如，脈沖量為100時，驅動單元2控制機械手移動1 cm。
如圖2所示，本實用新型機械手控制系統(tǒng)在上述實施例的基礎上提出 另一實施例。
所述控制單元1包括PLD 12 (Programmable Logic Device,復雜可編程邏輯器件)和控制器11。其中，所述控制器11與PLD12連接，對所 述反饋單元3反4赍的位移數(shù)據(jù)進行處理；所述PLD 12分別與驅動單元2 和反饋單元3連接，用于閉環(huán)控制，對控制器11輸出的控制信號進行處 理，并控制所述驅動單元2工作，通過該PLD 12可以提高機械手的控制 精度。
所述驅動單元2包括驅動控制器21和由該驅動控制器21控制的驅動 電機22。其中，所述驅動控制器21的輸入端與控制單元1中的PLD 12的 輸出端連接，根據(jù)所述PLD 12輸出的信號進行處理，對所述驅動電機22 進行控制；所述驅動電機22還與所述反饋單元3連接，根據(jù)所述驅動控 制器21的控制驅動所述機械手工作，并輸出機械手位移數(shù)據(jù)。優(yōu)選地， 所述驅動電機22為伺服電機。
在機械手開始工作時，由所述控制單元1中的控制器11向PLD 12發(fā) 出控制信號，再由所述PLD 12對該控制信號進行處理，并輸出信號給驅 動單元2中的驅動控制器21,所述驅動控制器21對PLD 12輸出的信號進 行處理后控制所述驅動電機22工作，通過該驅動電機22帶動機械手移動 進行工作。
所述反饋單元3實時將驅動電機22帶動機械手移動的位移數(shù)據(jù)通過 反饋單元3反饋給PLD 12，由所述PLD 12對該位移數(shù)據(jù)進行處理。
當反饋的位移數(shù)據(jù)與控制單元1輸出的控制信號對應的位移數(shù)據(jù)相 同時，所述控制單元1繼續(xù)輸出控制信號給驅動單元2 ,由驅動單元2根 據(jù)該控制信號控制機械手移動。當反饋的位移數(shù)據(jù)與控制單元1輸出的控 制信號對應的位移數(shù)據(jù)不同時，則控制單元1控制驅動單元2停止驅動機 械手移動，從而提高機械手工作的安全性。
例如，所述控制單元l輸出的控制信號為IOO個脈沖量時，由于接觸 不良，驅動單元2中的驅動控制器21只能接收到50個脈沖量。所述50 個脈沖量的信號經(jīng)過驅動控制器21處理后，所述驅動電機22帶動機械手 移動50個脈沖量對應位移。
如圖3所示，本實用新型機械手控制系統(tǒng)還提出又一實施例。
所述機械手控制系統(tǒng)包括所述機械手控制系統(tǒng)包括控制單元1和 與該控制單元1連接的驅動單元2，其中，所述控制單元1用于控制協(xié)調所述驅動單元2工作；所述驅動單元2根據(jù)控制單元1的控制驅動所述機 械手移動，并實時輸出機械手位移數(shù)據(jù)。所述機械手控制系統(tǒng)還包括反饋 單元3,該反饋單元3分別與驅動單元2和控制單元1連接，用于實時將 驅動單元2輸出的位移數(shù)據(jù)反饋給控制單元1，該控制單元1根據(jù)該位移數(shù) 據(jù)對驅動單元2進行控制。
所述控制單元1控制所述驅動單元2工作，在驅動單元2與控制單元 1發(fā)生接觸不良時，所述控制單元1輸出的控制信號不能完全傳輸?shù)津寗?單元2。當反饋的位移數(shù)據(jù)與控制單元1輸出的控制信號對應的位移數(shù)據(jù) 相同時，控制單元l繼續(xù)控制驅動單元移動；當反饋的位移數(shù)據(jù)與控制單 元1輸出的控制信號對應的位移數(shù)據(jù)不同時，所述控制單元1控制驅動單 元2停止移動。
所述控制單元1包括PLD 12和控制器11。其中，所述控制器11與 PLD 12連接，對所述反饋單元3反饋的位移數(shù)據(jù)進行處理；所述PLD 12 分別與驅動單元2和反饋單元3連接，用于閉環(huán)控制，對控制器11輸出 的控制信號進^f于處理，并控制所迷驅動單元2工作，通過該PLD 12可以 提高機械手的控制精度。
所述驅動單元2包括驅動控制器21和由該驅動控制器21控制的驅動 電機22。其中，所述驅動控制器21的輸入端與控制單元1中的PLD12的 輸出端連接，根據(jù)所述PLD 12輸出的信號進行處理，對所述驅動電機22 進行控制；所述驅動電機22還與所述反饋單元3連接，根據(jù)所述驅動控 制器21的控制驅動所述機械手工作，并輸出機械手位移數(shù)據(jù)。優(yōu)選地， 所述驅動電機22為伺服電機。
所述機械手控制系統(tǒng)還包括分別與所述控制單元1中控制器11連 接的I/O單元4和轉換控制單元5，以及與所述轉換控制單元5連接的調 位電機6。其中，所述1/0單元4用于將機械手上的傳感器輸出的信號進 行轉換，并傳輸給控制器11,同時將控制器11輸出的信號傳輸給機械手 上的電磁閥，控制該電磁閥工作；所述轉換控制單元5用于將控制器11 輸出的信號轉換為強電信號，從而控制機械手上的調位電機6工作。由于 控制器11輸出的信號為弱電，無法直接控制需要強電工作的調位電機6, 因此通過該轉換控制單元5可以通過弱電信號控制需要強電工作的調位電機6。其工作過程與上述實施例相同，不再贅述。
在本實施例中，所述機械手控制系統(tǒng)還可以包括顯示單元，所述顯示 單元與控制單元1中的控制器11連接，用于顯示機械手控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)。 可以在機械手控制系統(tǒng)運行時，更直觀了解機械手運行數(shù)據(jù)。
以上所述《又為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的 專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效 流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實 用新型的專利保護范圍內。
權利要求1.一種機械手控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括驅動單元，用于控制驅動機械手移動，并實時輸出機械手的位移數(shù)據(jù)；反饋單元，與驅動單元連接，用于實時反饋所述驅動單元輸出的位移數(shù)據(jù)?？刂茊卧謩e與所述驅動單元和反饋單元連接，用于控制協(xié)調所述機械手工作，根據(jù)反饋單元反饋的位移數(shù)據(jù)對驅動單元進行控制；當反饋的位移數(shù)據(jù)與控制單元輸出的控制信號對應的位移數(shù)據(jù)相同時，控制單元繼續(xù)控制驅動單元移動；當反饋的位移數(shù)據(jù)與控制單元輸出的控制信號對應的位移數(shù)據(jù)不同時，所述控制單元控制驅動單元停止移動。
2. 根據(jù)權利要求1所述的機械手控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制單元 包括控制器和PLD，所述控制器與PLD連接，對所述反饋單元反饋的位移 數(shù)據(jù)進行處理；所述PLD分別與驅動單元和反饋單元連接，用于閉環(huán)控制， 對控制器輸出的控制信號進行處理，并控制所述驅動單元工作。
3. 根據(jù)權利要求2所述的機械手控制系統(tǒng)，其特征在于所述驅動單元 包括驅動控制器和由該驅動控制器控制的驅動電機，所述驅動控制器與PLD 連接，根據(jù)所述PLD輸出的信號進行處理，對所述驅動電機進行控制；所述 驅動電機還與所述反饋單元連接，根據(jù)所述驅動控制器的控制驅動所述機械 手工作，并輸出機械手位移數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權利要求3所述的機械手控制系統(tǒng)，其特征在于所述反饋單元 為閉環(huán)反饋單元。
5. 根據(jù)權利要求4所述的機械手控制系統(tǒng)，其特征在于所述驅動電機 為伺服電機。
6. 根據(jù)權利要求1至5任一項權利要求所述的機械手控制系統(tǒng)，其特征 在于所述機械手控制系統(tǒng)還包括轉換控制單元，該轉換控制單元分別與控 制器和機械手上的調位電機連接，用于將控制器輸出的信號轉換為強電信號。
7. 根據(jù)權利要求6所述的機械手控制系統(tǒng)，其特征在于所述機械手控 制系統(tǒng)還可以包括顯示單元，所述顯示單元與控制器連接，用于顯示機械手 控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
專利摘要本實用新型公開一種機械手控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括驅動單元，用于控制驅動機械手移動，并實時輸出機械手的位移數(shù)據(jù)；反饋單元，與驅動單元連接，用于實時反饋所述驅動單元輸出的位移數(shù)據(jù)。控制單元，分別與所述驅動單元和反饋單元連接，用于控制協(xié)調所述機械手工作，根據(jù)反饋單元反饋的位移數(shù)據(jù)對驅動單元進行控制；當反饋的位移數(shù)據(jù)與控制單元輸出的控制信號對應的位移數(shù)據(jù)相同時，控制單元繼續(xù)控制驅動單元移動；當反饋的位移數(shù)據(jù)與控制單元輸出的控制信號對應的位移數(shù)據(jù)不同時，所述控制單元控制驅動單元停止移動，從而提高機械手安全性。
文檔編號G05D3/20GK201325059SQ200820235029
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權日2008年12月12日
發(fā)明者毅 孫, 董改田 申請人:深圳市華成工業(yè)控制有限公司