一种用于agv的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及AGV控制的技术领域，更具体地，涉及一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置。一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置，包括控制系统、与控制系统连接的电机驱动电路、与电机驱动电路连接的推杆电机；其中，还包括故障检测电路，故障检测电路连接于控制系统与电机驱动电路之间，故障检测电路从电机驱动电路取样推杆电机的运行电流，经过调理后反馈到控制系统。本实用新型潜伏式AGV的升降架由多个带行程开关的推杆电机同时驱动，基于所设计的故障检测电路和检测算法，实时检测推杆电机的运行状态和位置，提高了AGV抬升货物的安全性和稳定性。
【专利说明】
一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及AGV控制的技术领域，更具体地，涉及一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置。
【背景技术】
[0002]潜伏式AGV能潜行至货物支架底部，通过车身上部的升降架抬起货物，驮负至配货点，可广泛用于制造业、电商等行业的仓储管理。升降架一般使用4个或以上带行程开关的推杆电机驱动。这种推杆电机由内置的行程开关和直流有刷电机构成。电机电源正接，推杆上升达到顶端，行程开关动作，自动断开电源，电机停车；电机电源反接，推杆下降到底端，行程开关动作，自动断开电源，电机停车。
[0003]AGV搬运货物时，上位系统发出升降架抬升(或下降)指令，推杆电机电源接通，多个电机同步上升(或下降)。当电机上升至顶部(或下降到底部)，内置的行程开关将切断电源，实现电机自动停车。此时，若一个或多个电机因接线松脱或故障而无法同步启动，将使升降架倾斜，导致货物倾倒、拉伤机械部件甚至堵转烧坏其他电机，因此需要对每个电机的位置及运动状态进行检测。
[0004]目前推杆电机的位置及运动状态检测主要是通过在电机外部增加行程开关的方法实现:在每个电机推杆位移的顶端和底端增加行程开关。推杆处于底部，底部行程开关被按压，开关断开，同时顶部行程开关释放，开关闭合。推杆开始上升，首先释放底部行程开关，此时两个开关均闭合，推杆上升至顶部，按压顶部行程开关，顶部开关断开。推杆下降过程开关状态与上升过程相反。控制系统读取两个开关通断情况，识别推杆位置。这种方法需要使用电机数量两倍的行程开关，成本高，装配复杂。
【发明内容】
[0005]本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置，通过检测推杆电机的运行电流，配合控制算法识别电机运行状态及推杆位置。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置，包括控制系统、与控制系统连接的电机驱动电路、与电机驱动电路连接的推杆电机;其中，还包括故障检测电路，故障检测电路连接于控制系统与电机驱动电路之间，故障检测电路从电机驱动电路取样推杆电机的运行电流，经过调理后反馈到控制系统。
[0007]本实用新型中，潜伏式AGV具有举升货物的升降架，由多个带行程开关的推杆电机驱动。AGV在长期运行中可能出现推杆电机接线松脱、电机故障等问题导致某一个或多个电机无法与升降架同步升降，使升降架倾斜，货物倾倒。设计一种电机故障检测电路，配合控制算法对推杆电机的运行状态进行实时检测，提高AGV运行的可靠性和安全性。
[0008]进一步的，所述的电机驱动电路包括H桥控制器，H桥控制器一端连接控制系统，另一端连接推杆电机，H桥下端串入电流取样电阻R1。所述的故障检测电路包括放大电路和比较电路。
[0009]具体的，所述的放大电路包括运放器、电阻R2、电阻R4，运放器的5脚连接电机驱动电路，运放器的6脚通过电阻R4接地，另一端连接电阻R2;运放器的7脚到比较电路。所述的比较电路包括比较器、电阻R5、电阻R6、上拉电阻R3，比较器的11脚连接运放器的7脚，比较器的10脚一端通过电阻R5连接电源VCC，另一端通过电阻R6接地;比较器的开漏输出端13脚连接上拉电阻R3。
[0010]故障检测电路的原理:在电机驱动电路的H桥下端串入电流取样电阻Rl，将电流信号Is转换为电压信号Us As经过运放器TLC2274的放大得到脉动的直流信号Ua，放大倍数由R2、R4设定。电阻R5、R6对电源VCC分压得到参考电平Uref(3R3为比较器开漏输出端的上拉电阻。比较器将UjPUref进行比较，当Ua大于Uref时U。为高电平，Ua小于Uref时U。为低电平。控制系统读取U。电平值判断当前电机是否处于运行状态。
[0011]与现有技术相比，有益效果是:本实用新型潜伏式AGV的升降架由多个带行程开关的推杆电机同时驱动，基于所设计的故障检测电路和检测算法，实时检测推杆电机的运行状态和位置，提高了 AGV抬升货物的安全性和稳定性。
[0012]设计了故障检测电路，使用运放和比较器级联对电机电流的采样信号进行调理，判断电机运行状态。
[0013]提出了故障检测算法，根据所设计的故障检测电路的输出电平判断多路电机的运行情况，发生电机或机械故障时及时停止电机运行并发出警报，保证货物及AGV设备安全。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型整体结构示意图。
[0015]图2是本实用新型电路原理示意图。
[0016]图3是本实用新型波形对比示意图。
[0017]图4是本实用新型检测算法流程示意图。
【具体实施方式】
[0018]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
[0019]如图1、2所示，一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置，包括控制系统1、与控制系统I连接的电机驱动电路2、与电机驱动电路2连接的推杆电机3;其中，还包括故障检测电路4，故障检测电路4连接于控制系统I与电机驱动电路2之间，故障检测电路4从电机驱动电路2取样推杆电机的运行电流，经过调理后反馈到控制系统I。
[0020]本实施例中，潜伏式AGV具有举升货物的升降架，由多个带行程开关的推杆电机驱动。AGV在长期运行中可能出现推杆电机接线松脱、电机故障等问题导致某一个或多个电机无法与升降架同步升降，使升降架倾斜，货物倾倒。设计一种电机故障检测电路，配合控制算法对推杆电机的运行状态进行实时检测，提高AGV运行的可靠性和安全性。
[0021]如图2中，电机驱动电路2包括H桥控制器5，H桥控制器5—端连接控制系统I，另一端连接推杆电机3，H桥下端串入电流取样电阻Rl。故障检测电路4包括放大电路和比较电路。
[0022]放大电路包括运放器、电阻R2、电阻R4，运放器的5脚连接电机驱动电路2，运放器的6脚通过电阻R4接地，另一端连接电阻R2;运放器的7脚到比较电路。比较电路包括比较器、电阻R5、电阻R6、上拉电阻R3，比较器的11脚连接运放器的7脚，比较器的10脚一端通过电阻R5连接电源VCC，另一端通过电阻R6接地;比较器的开漏输出端13脚连接上拉电阻R3。
[0023]故障检测电路的原理:在电机驱动电路的H桥下端串入电流取样电阻Rl，将电流信号Is转换为电压信号Us As经过运放器TLC2274的放大得到脉动的直流信号Ua，放大倍数由R2、R4设定。电阻R5、R6对电源VCC分压得到参考电平Uref(3R3为比较器开漏输出端的上拉电阻。比较器将UjPUref进行比较，当Ua大于Uref时U。为高电平，Ua小于Uref时U。为低电平。控制系统读取U。电平值判断当前电机是否处于运行状态。
[0024]如图3中，为1^、1^、1^、1]。的波形对比。
[0025]如图4中，系统上电时，推杆电机处于默认位置，记录当前位置为底端。
[0026]AGV升降架需要上升，控制系统向电机驱动电路发出上升指令，各推杆电机开始上升，经过消抖延时，控制系统读取各电机的故障检测电路输出信号1^、1]。2、……IU，若检测到某一个或多个电机的U。电平为低，认为电机启动失败，可能存在接线松脱或故障，应立即停车并发出报警。若所有电机U。电平为高，认为启动正常。
[0027]启动成功后，控制系统开启内部定时器计时，若存在某一个或多个电机在超时前未自动停车，认为升降架被卡住，应立即停车并发出报警。
[0028]若上升过程未发生故障，则记录当前位置为顶端。
[0029]AGV升降架需要下降，控制系统向电机驱动电路发出下降指令，重复上述检测步骤。
[0030]显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置，包括控制系统(1)、与控制系统(I)连接的电机驱动电路(2)、与电机驱动电路(2)连接的推杆电机(3);其特征在于，还包括故障检测电路(4 )，故障检测电路(4 )连接于控制系统(I)与电机驱动电路(2 )之间，故障检测电路(4)从电机驱动电路(2)取样推杆电机的运行电流，经过调理后反馈到控制系统(I)。2.根据权利要求1所述的一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置，其特征在于:所述的电机驱动电路(2)包括H桥控制器(5)，H桥控制器(5)—端连接控制系统(1)，另一端连接推杆电机(3)，H桥下端串入电流取样电阻R1。3.根据权利要求2所述的一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置，其特征在于:所述的故障检测电路(4)包括放大电路和比较电路。4.根据权利要求3所述的一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置，其特征在于:所述的放大电路包括运放器、电阻R2、电阻R4，运放器的5脚连接电机驱动电路(2)，运放器的6脚通过电阻R4接地，另一端连接电阻R2;运放器的7脚到比较电路。5.根据权利要求4所述的一种用于AGV的基于带行程开关的推杆电机的故障检测装置，其特征在于:所述的比较电路包括比较器、电阻R5、电阻R6、上拉电阻R3，比较器的11脚连接运放器的7脚，比较器的10脚一端通过电阻R5连接电源VCC，另一端通过电阻R6接地;比较器的开漏输出端13脚连接上拉电阻R3。
【文档编号】G01R31/34GK205665379SQ201620505322
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】许楚达
【申请人】广州沃港电子科技有限公司