一种机械手控制器及其控制方法与流程

本发明涉及机械手配套设备技术领域，尤其是涉及一种机械手控制器及其控制方法。

背景技术：

随着国家经济的持续快速发展，汽车装配线工人越来越被更多的机械手所取代。机械手具有快速、高效的优点，并且适用长时间的工作。

机械手通常需要专业的控制器去控制其执行不同的动作。机械手控制系统专业性较高，因此在安装机械手控制系统的过程中往往依靠专业的工程师去设计安装和调试，通过此种方式进行机械手的安装与调试，不但效率低，而且工作量大，调试时间长，人工成本高。

目前在安装机械手控制系统过程中使用的控制器品牌各不相同，且需要专业人员进行编程设计和设备调试，时间消耗大。如中国专利cn203019644u公开了一种注塑机机械手手持控制器装置，包括控制器主板以及预期相互连接的键盘和显示器，显示器采用12864lcd显示屏，键盘采用矩阵式5*8构成的40个机械式按键，控制器主板由stc89x单片机处理芯片组成。由其说明书中可知，其报警基于外界外接报警灯进行告警显示，因此在安装和调试过程中无法确切是何种报警，需要花费大量的时间进行故障的排查。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种机械手控制器及其控制方法，在机械手出现故障时能够区分何种告警，并输出告警信息。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种机械手控制器，其包括信号输入接口模块、微处理器控制模块、驱动模块，以及语音输出模块，所述信号输入接口模块输入机械手动作开关信号至微处理器控制模块，微处理器控制模块对接收到的动作开关信号处理后输出控制信号至驱动模块中，所述驱动模块根据接收到的控制信号驱动机械手执行相应的动作，若机械手在执行动作过程中出现故障，微处理器控制模块控制语音输出模块输出告警语音。

优选地，所述机械手控制器还包括用于消除信号干扰的光耦隔离模块，所述信号输入接口模块通过光耦隔离模块与微处理器控制模块相连接。

优选地，所述机械手控制器包括用于设定机械手运行参数的参数设置模块，所述参数设置模块包括按键模块和显示模块，所述按键模块用于选择并输入机械手运行参数，所述显示模块用于显示、查看机械手运行参数。

优选地，所述语音输出模块包括扬声器、用于驱动扬声器发声的扬声器驱动模块，以及语音卡，所述语音卡用于存储告警语音，所述扬声器驱动模块、语音卡均与微处理器控制模块相通信。

优选地，所述机械手控制器上还设有语音输入接口模块，所述语音输入接口模块用于将告警语音导入至语音卡中。

一种机械手控制器控制机械手的方法，包括如下步骤：

步骤s1，将机械手动作按钮与信号输入接口模块相连接；

步骤s2，将机械手运行参数写入至机械手控制器中；

步骤s3，将告警语音输入至机械手控制器中；

步骤s4，按动机械手动作按钮使机械手执行动作，若出现故障，则播放告警语音。

优选地，步骤s1中，所述输入接口模块依次为输入急停接口、快进接口、快退接口、随行接口、返回接口、随行切换接口、复位接口、主线状态接口、始端预警接口、始端停线接口、末端报警接口、末端停线接口、变频报警接口，根据控制器使用说明书中的接线图将动作按钮与信号输入接口模块相连接。

优选地，步骤s2中，通过参数设置模块将机械手运行参数写入至控制器中。

优选地，步骤s3中，机械手控制器中设有语音输出模块和语音输入接口模块，所述语音输出模块包括扬声器、用于驱动扬声器发声的扬声器驱动模块，以及语音卡，所述语音输入接口模块用于将告警语音导入至语音卡中。

优选地，步骤s4中还包括若机械手运行存在偏差，通过参数设置模块进行运行参数微调。

本发明的有益效果是：

与现有的机械手控制器相比，本发明集成化程度高，对于所有设备用到的参数均可通过按键单元进行设定，同时控制程序自定义程度高，可通过按键单元进行修改、设定，最终实现非标设备标准化，让非专业人员都可以在短时间内设计调试出一台安全可靠稳定的机械手控制器。同时，还通过设置语音输出模块，使操作人员的更加清晰的知道告警信息，提高排障效率和易用性。

附图说明

图1是本发明实施例的结构框图示意图；

图2是本发明控制机械手的方法流程图；

图3是本发明的输入电路图示意图；

图4是本发明的输出电路图；

图5是机械手控制电路图示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所揭示的一种机械手控制器及器控制方法，用于控制机械手，并在机械手运行过程中若出现故障，输出告警信息。

如图1所示，机械手控制器包括信号输入接口模块、微处理器控制模块、驱动模块，以及语音输出模块，所述信号输入接口模块与机械手动作按钮相连接，用于输入机械手动作开关信号；所述微处理器控制模块对接收到的动作开关信号处理后输出控制信号至驱动模块中；所述驱动模块根据接收到的控制信号驱动机械手执行相应的动作；若机械手在执行动作过程中出现故障，微处理器控制模块控制语音输出模块输出告警信息。

具体的，所述信号输入接口模块包括多个线缆接口，每个线缆接口表示不同的功能。本实施例中，所述输入接口模块依次输入急停接口、快进接口、快退接口、随行接口、返回接口、随行切换接口、复位接口、主线状态接口、始端预警接口、始端停线接口、末端报警接口、末端停线接口、变频报警接口。机械手动作按钮包括前进按钮、后退按钮、随行按钮等，当将机械手动作按钮与信号输入接口模块进行连线时，只需要根据控制器使用说明书中的接线图进行连线即可。

进一步地，机械手控制器中还设有光耦隔离模块，所述光耦隔离模块抗干扰能力强，能够有效避免信号的干扰。所述信号输入接口模块通过光耦隔离模块与微处理器控制模块相连接，使输入至微处理器控制模块中的动作开关信号更加的稳定。

所述机械手控制器还设有参数设置模块，所述参数设置用于设定机械手运行参数，所述参数设置模块包括按键模块和显示模块，所述按键模块用于选择并输入机械手运行参数，所述显示模块用于显示、查看机械手运行参数。本实施例中，所述显示模块为lcd显示屏。

进一步地，所述语音输出模块包括扬声器、用于驱动扬声器发声的扬声器驱动模块，以及语音卡，所述语音卡用于存储告警语音，所述扬声器驱动模块、语音卡均与微处理器控制模块相通信。当机械手在运行过程中发生故障时，微处理器控制模块根据故障类型从所述语音卡中提取出相应的告警语音，进一步通过扬声器驱动模块驱动扬声器发出告警语音，使得工作人员对故障进行快速定位，提高排障效率。所述机械手控制器上还设有语音输入接口模块，所述语音输入接口模块用于将告警语音导入至语音卡中，不同的机械手设备需要用到的告警语音不同，因此，在机械手执行动作之前需要将准备好的告警语音导入至语音卡中。优选地，所述语音输入接口模块为usb接口，当然，其他具有数据传输功能的接口均可。

如图2所示，一种使用上述控制器控制机械手的方法，包括如下步骤：

步骤s1，将机械手动作按钮与信号输入接口模块相连接；

具体的，输入接口模块包括多个线缆接口，每个线缆接口表示不同的功能。本实施例中，所述输入接口模块依次输入急停接口、快进接口、快退接口、随行接口、返回接口、随行切换接口、复位接口、主线状态接口、始端预警接口、始端停线接口、末端报警接口、末端停线接口、变频报警接口。机械手动作按钮包括前进按钮、后退按钮、随行按钮等，机械手动作按钮根据使用说明书中的接线图接入至信号输入接口模块中即可。

步骤s2，将机械手运行参数写入至机械手控制器中；

具体的，机械手在运行过程中需要根据自身的运行参数执行动作，如舵机转速、减速比、齿轮大小等，因此，在机械手运行之前需要将其运行参数写入至控制器中。本实施例中，通过参数设置模块将机械手运行参数写入至控制器中，即按键模块用于选择并输入机械手运行参数，所述显示模块用于显示、查看机械手运行参数。

步骤s3，将告警语音输入至控制器中；

具体的，机械手在运行过程中有可能出现运行故障，传统的故障告警是通过指示灯进行指示的，无法确定哪里出现了故障。而本实施例中，控制器中设有语音输出模块，当出现故障时，语音输出模块输出告警语音，告知工作人员出现了何种故障。所述语音输出模块包括扬声器、用于驱动扬声器发声的扬声器驱动模块，以及语音卡。所述机械手控制器上还设有语音输入接口模块，所述语音输入接口模块用于将告警语音导入至语音卡中。

步骤s4，按动机械手动作按钮使机械手执行动作，若出现故障，则播放告警语音。

具体的，机械手运行参数设置完毕后，进行机械手调试，使其在设定的参数条件下运行，按下不同功能的动作按钮并观察机械手，若机械手在运行过程中出现故障，则通过扬声器播放告警语音。若机械手存在偏差，可通过参数设置模块进行参数微调，使机械手运行的更加准确。

具体的，结合图3、图4和图5所示。图3是控制器的输入电路图，图4是控制器的输出电路，图5是机械手控制电路图。当机械手的动作按钮接入控制器的信号输入接口模块后，若按下随行按钮，即控制器输入电路上的io.3开关闭合，微控处理模块接收到开关量信号，通过预制的逻辑关系进行判断，进而输出随行信号y4和随行指示灯信号y10。由于随行信号y4接入继电器ka2，继电器ka2继电器ka2驱动舵机运动。

与现有的机械手控制器相比，本发明集成化程度高，对于所有设备用到的参数均可通过按键单元进行设定，同时程序自定义程度高，可通过按键单元进行修改、设定，最终实现非标设备标准化，让非专业人员都可以在短时间内设计调试出一台安全可靠稳定的机械手控制器。

另外，本发明通过设置语音输出模块，用于输出告警信息，使操作人员快速的对故障进行定位，提高了排障效率。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。