一种伺服控制位置指令滤波与急停装置的制作方法

专利2024-07-19  59



1.本发明涉及工业机器人控制技术领域,具体为一种伺服控制位置指令滤波与急停装置。


背景技术:

2.在对工业机器人进行控制时,需要根据实际需求对位置指令进行处理,对位置指令进行滑动滤波是较常见的一种处理方式。急停对于工业机器人的伺服控制来说,同样是比较重要的一个功能,对于急停的要求是:按下示教器急停按钮,伺服电机开始减速,并在设定的时间之内停下来,本专利提出了一种用现场可编程逻辑阵列(fpga)对位置指令进行处理的方法,实现了位置指令的滤波与伺服电机的急停功能,急停装置在人们的生活中非常的常见,几乎大型加工器械上都会有急停装置,一般的急停装置为急停按钮开关,通过按压实现急停的作用。
3.现有的急停装置存在的缺陷是:
4.1、专利文件cn213242299u公开了一种带有防误触装置的防爆急停按钮,“该带有防误触装置的防爆急停按钮包括防爆急停按钮组件和防误触组件。按压并且旋转防爆杆,带动固定板和卡接杆转动,固定板压住挡板,固定板在挡板上侧转动,卡接杆插入卡槽,继续旋转防爆杆,通过卡接杆带动按钮盖转动,松开按压防爆杆的外力,在弹性件弹力的作用下,挡板带动固定板离开按钮盖,按钮盖弹起,旋转防爆杆,带动限位杆转动,至限位杆和滑槽对正后,限位杆通过滑槽,旋转限位杆离开滑槽,按压防爆杆,限位板挡住限位杆,减少人员误压防爆急停按钮本体的情况,进而有效的改善现有的防爆急停按钮容易因误压导致设备急停的问题,”但是该没有急停提示结构,使工作人员不可以快速了解急停装置是否打开。
5.2、传统的急停装置,不具有防水、防干扰的功能,会使急停装置受到干扰。
6.3、传统的急停装置,不可以实现位置指令的滤波与伺服电机的急停功能。


技术实现要素:

7.本发明的目的在于提供一种伺服控制位置指令滤波与急停装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种伺服控制位置指令滤波与急停装置,包括控制器、移动轴和安装杆,所述控制器的顶部安装有拆卸盖,所述拆卸盖的顶部贯穿安装有连接轴套,且连接轴套的底端贯穿拆卸盖的顶部内壁,所述连接轴套的内侧活动安装有移动轴,所述移动轴的底端安装有安装杆,所述安装杆的一侧安装有安装板;
9.所述拆卸盖的顶部安装有灯座,所述灯座的顶部安装有提示灯,所述灯座的一侧通过导线安装有第二连接器;
10.所述拆卸盖的顶部通过合页安装有防护罩。
11.优选的,所述控制器的一侧安装有连接头。
12.优选的,所述拆卸盖的顶部开设有密封槽,拆卸盖的顶部对称安装有固定螺栓,且固定螺栓位于密封槽的一侧。
13.优选的,所述移动轴的顶端安装有按压盘。
14.优选的,所述安装杆的底端安装有接触头。
15.优选的,所述安装板的底部安装有第一连接器。
16.优选的,所述灯座的顶部安装有灯罩,且灯罩位于提示灯的外侧,第二连接器的顶部对称开设有闭合孔,且闭合孔与第一连接器的底部相嵌合。
17.优选的,所述防护罩的一侧安装有打开板,防护罩的底部安装有密封垫,且密封垫与密封槽相嵌合。
18.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
19.1、本发明通过在拆卸盖的顶部安装有灯座,灯座的顶部安装有提示灯,同时在灯座的一侧通过导线连接有第二连接器,第二连接器位于控制器的内部,同时在安装杆的一侧安装有安装板,安装板的底部安装有第一连接器,当需要急停时,通过按压盘向下进行按压,从而使第一连接器与第二连接器重合,第一连接器的底部与第二连接器顶部的闭合孔相嵌合,使灯座中电路闭合进行通电,使提示灯在通电之后将电能转化为光能,起到提示的作用,使工作人员可以快速了解急停装置是否打开。
20.2、本发明通过在拆卸盖的顶部开设有密封槽,同时在防护罩的底部安装有密封垫,当防护罩关闭时,密封垫进入到密封槽中,使防护罩关闭之后密封效果更好,起到防水的作用,通过防护罩可以对急停按钮进行保护。
21.3、本发明中未按下急停按钮,不会检测到急停信号,控制开关s与a接通,上位机发送的位置指令经过滑动滤波后得到位置指令输出,按下急停按钮,检测到急停信号,进入减速阶段,由fpga生成位置指令,并控制开关s与b接通,从而实现位置指令的滤波与伺服电机的急停功能。
附图说明
22.图1为本发明的立体图;
23.图2为本发明的移动轴结构示意图;
24.图3为本发明的灯座结构示意图;
25.图4为本发明的防护罩结构示意图;
26.图5为本发明实现框图。
27.图中:1、控制器;101、连接头;2、拆卸盖;201、密封槽;202、固定螺栓;203、连接轴套;3、移动轴;301、按压盘;4、安装杆;401、接触头;5、安装板;501、第一连接器;6、灯座;601、提示灯;602、灯罩;603、第二连接器;604、闭合孔;7、防护罩;701、密封垫;702、打开板。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1和图2,本发明提供的一种实施例:一种伺服控制位置指令滤波与急停装置;
30.包括控制器1、拆卸盖2、移动轴3、安装杆4和安装板5,控制器1的顶部安装有拆卸盖2,控制器1的一侧安装有连接头101,拆卸盖2的顶部贯穿安装有连接轴套203,且连接轴套203的底端贯穿拆卸盖2的顶部内壁,拆卸盖2的顶部开设有密封槽201,拆卸盖2的顶部对称安装有固定螺栓202,且固定螺栓202位于密封槽201的一侧,连接轴套203的内侧活动安装有移动轴3,移动轴3的顶端安装有按压盘301,移动轴3的底端安装有安装杆4,安装杆4的底端安装有接触头401,安装杆4的一侧安装有安装板5,安装板5的底部安装有第一连接器501,控制器1通过与伺服电机电性连接,可以对伺服电机的运行进行控制,使伺服电机可以在缓慢减速,在指定的时间内部停下,连接头101为电路的连接提供位置,拆卸盖2可以通过固定螺栓202进行拆卸,方便对控制器1内部的电路结构进行维修,密封槽201为密封垫701的密封提供空间,固定螺栓202起到固定的作用,通过固定螺栓202可以将拆卸盖2进行安装,将固定螺栓202取下时,使拆卸盖2能够进行拆卸,连接轴套203为移动轴3的安装提供位置,移动轴3可以进行活动,同时也为按压盘301提供安装位置,按压盘301为工作人员按压移动轴3提供位置,增大与工作人员的接触面积,按压盘301被按压之后,移动轴3向下进行移动,从而带动底端的安装杆4进行移动,安装杆4为安装板5和接触头401提供安装位置,使其能够进行安装,当安装杆4向下进行移动时,接触头401进入到控制器1中,触发急停信号,安装板5为第一连接器501提供安装位置,使其能够进行安装,第一连接器501的底部通过进入到闭合孔604中,使提示灯601的电路闭合,使提示灯601能够通电发光。
31.请参阅图3,本发明提供的一种实施例:一种伺服控制位置指令滤波与急停装置;
32.包括灯座6,拆卸盖2的顶部安装有灯座6,灯座6的顶部安装有提示灯601,灯座6的一侧通过导线安装有第二连接器603,灯座6的顶部安装有灯罩602,且灯罩602位于提示灯601的外侧,第二连接器603的顶部对称开设有闭合孔604,且闭合孔604与第一连接器501的底部相嵌合,灯座6为提示灯601提供安装位置,使其能够进行安装,提示灯601在通电之后可以将电能转化为光能,使工作人员可以快速了解急停装置是否打开,灯罩602起到保护提示灯601的作用,防止提示灯601受到损坏,使提示灯601使用的更加长久,第二连接器603为闭合孔604提供开设的位置,使其有位置进行开设,闭合孔604为第一连接器501底部闭合提供空间,使第一连接器501与第二连接器603能够电路闭合连接,起到通电的作用。
33.请参阅图4,本发明提供的一种实施例:一种伺服控制位置指令滤波与急停装置;
34.包括防护罩7,拆卸盖2的顶部通过合页安装有防护罩7,防护罩7的一侧安装有打开板702,防护罩7的底部安装有密封垫701,且密封垫701与密封槽201相嵌合,防护罩7起到防护的作用,用来对该装置进行保护,防止受到外部的影响而无法使用,同时也为打开板702和密封垫701提供安装位置,密封垫701通过进入到密封槽201中,使防护罩7关闭时更加密封,起到防水的作用,防止雨水进入到该装置的内部,使该装置损坏,打开板702为工作人员打开防护罩7提供位置,使工作人员将防护罩7打开的更加方便。
35.工作原理:在使用伺服控制位置指令滤波与急停装置前,应先检查该伺服控制位置指令滤波与急停装置是否存在影响使用的问题,首先将伺服控制位置指令滤波与急停装置安装到需要进行使用的位置,该急停装置用来对工业机器人进行使用,该急停装置无需进行使用时,防护罩7会对其进行防护,同时通过密封垫701进入到密封槽201中,使防护罩7
的密封性更好,防止液体进入,当需要急停时,将防护罩7打开,利用按压盘301使移动轴3向下移动,从而带动底端的安装杆4和接触头401向下进行移动,使急停装置打开,检测到急停信号,进入减速阶段,使伺服电机在指定的时间内停止,同时第一连接器501会与第二连接器603连接,第一连接器501的底部进入到闭合孔604中,使提示灯601的电路闭合,提示灯601发光起到提示的作用。
36.减速阶段位置指令生成,参阅图5:
37.1、计算本次位置指令与上次位置指令的差值δ。
38.2、检测到急停信号有效,进入减速阶段。
39.3、进入减速阶段后,记录此时δ的值作为δ

的初值δ

init
,即δ

init
=δ。记录此时上位机的位置给定值p_ref为,即p_ref

=p_ref。判断δ的符号,如果为正执行加操作,为负执行减操作。δ

的初值δ

init
=δ。
40.4、为了避免fpga进行浮点运算,根据编码器的位数(较为常见的为17位或23位)执行以下策略:对于17位编码器来说,每k个周期将δ加1或者减1,直至δ

的值为0。对于23位编码器来说,每k个计算周期t微秒将δ

加64或者减64,
41.5、求k。通过δ

init
和输入的急停停止时间t毫秒,可以求得:
[0042][0043]
6、
[0044]
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征:
1.一种伺服控制位置指令滤波与急停装置,包括控制器(1)、移动轴(3)和安装杆(4),其特征在于:所述控制器(1)的顶部安装有拆卸盖(2),所述拆卸盖(2)的顶部贯穿安装有连接轴套(203),且连接轴套(203)的底端贯穿拆卸盖(2)的顶部内壁,所述连接轴套(203)的内侧活动安装有移动轴(3),所述移动轴(3)的底端安装有安装杆(4),所述安装杆(4)的一侧安装有安装板(5);所述拆卸盖(2)的顶部安装有灯座(6),所述灯座(6)的顶部安装有提示灯(601),所述灯座(6)的一侧通过导线安装有第二连接器(603);所述拆卸盖(2)的顶部通过合页安装有防护罩(7)。2.根据权利要求1所述的一种伺服控制位置指令滤波与急停装置,其特征在于:所述控制器(1)的一侧安装有连接头(101)。3.根据权利要求1所述的一种伺服控制位置指令滤波与急停装置,其特征在于:所述拆卸盖(2)的顶部开设有密封槽(201),拆卸盖(2)的顶部对称安装有固定螺栓(202),且固定螺栓(202)位于密封槽(201)的一侧。4.根据权利要求1所述的一种伺服控制位置指令滤波与急停装置,其特征在于:所述移动轴(3)的顶端安装有按压盘(301)。5.根据权利要求1所述的一种伺服控制位置指令滤波与急停装置,其特征在于:所述安装杆(4)的底端安装有接触头(401)。6.根据权利要求1所述的一种伺服控制位置指令滤波与急停装置,其特征在于:所述安装板(5)的底部安装有第一连接器(501)。7.根据权利要求1所述的一种伺服控制位置指令滤波与急停装置,其特征在于:所述灯座(6)的顶部安装有灯罩(602),且灯罩(602)位于提示灯(601)的外侧,第二连接器(603)的顶部对称开设有闭合孔(604),且闭合孔(604)与第一连接器(501)的底部相嵌合。8.根据权利要求1所述的一种伺服控制位置指令滤波与急停装置,其特征在于:所述防护罩(7)的一侧安装有打开板(702),防护罩(7)的底部安装有密封垫(701),且密封垫(701)与密封槽(201)相嵌合。

技术总结
本发明公开了一种伺服控制位置指令滤波与急停装置,包括控制器、移动轴和安装杆,所述控制器的顶部安装有拆卸盖,所述拆卸盖的顶部贯穿安装有连接轴套,且连接轴套的底端贯穿拆卸盖的顶部内壁,所述连接轴套的内侧活动安装有移动轴,所述移动轴的底端安装有安装杆,所述安装杆的一侧安装有安装板,所述拆卸盖的顶部安装有灯座,所述灯座的顶部安装有提示灯,所述灯座的一侧通过导线安装有第二连接器,所述拆卸盖的顶部通过合页安装有防护罩。本发明通过按压盘向下进行按压,使灯座中电路闭合进行通电,使提示灯在通电之后将电能转化为光能,起到提示的作用,使工作人员可以快速了解急停装置是否打开。急停装置是否打开。急停装置是否打开。


技术研发人员:赵晓兀 夏亮 王旭丽 谭先锋 曹祥 林树刚 巩炳杰
受保护的技术使用者:重庆智能机器人研究院
技术研发日:2022.07.01
技术公布日:2022/11/1
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