一种机器人数字量信号扩展电路板的制作方法

本实用新型涉及扩展电路板技术领域，具体的说是一种机器人数字量信号扩展电路板。

背景技术：

随着经济的发展，工业机器人的应用日趋广泛。机器人与其它设备信号交互，在很多情况下，需要依靠数字量信号进行。目前，工业机器人自有的数字量模块多，存在电路保护不足，信号分组少，负载能力差等问题，在实际使用中给使用者带来诸多不便。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种机器人数字量信号扩展电路板。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种机器人数字量信号扩展电路板，包括用于连接工业机器人数字量模块的信号接口电路、输入信号电路、输入信号隔离电路、输出信号电路、输出信号隔离电路、输出信号保护电路、信号显示电路和用于为上述各个电路供电的电源滤波电路；所述信号接口电路的输出端连接信号显示电路，所述信号显示电路的输出端连接输入信号隔离电路和输出信号隔离电路，所述输入信号隔离电路的输出端连接输入信号电路，所述输出信号隔离电路的输出端连接输出信号电路，所述输出信号电路的输出端连接输出信号保护电路，所述电源滤波电路的输入端连接外部电源，输出端连接其他各个电路。

所述信号接口电路为80P板载插头，2排针排布。

所述输入信号电路包含32个输入信号，每4位一组，共8组。

所述输入信号隔离电路包含8组双向光耦，每组光耦连接所述输入信号电路的一组输入信号。

所述输出信号电路包含32个输出信号，每4位一组，共8组。

所述输出信号隔离电路包含若干个中间继电器，每个中间继电器连接所述输出信号电路的一个输出信号。

所述输出保护电路包含若干个快速分离保险丝和一个总保险丝，每组所述输出信号电路的输出信号连接一个快速分离保险丝，所述快速分离保险丝的另一端均连接所述总保险丝。

所述电源滤波电路为RC滤波电路。

所述显示电路包括64个发光二极管，分别对应所述输入信号电路的32个输入信号和所述输出信号电路的32个输出信号。

本实用新型具有以下优点及有益效果：

本实用新型结构合理紧凑，性能稳定，成本低，可以有效解决背景技术中提及的问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体电路结构图；

图2为本实用新型实施例中的信号接口电路的电路原理图；

图3为本实用新型实施例中的输入信号电路和输出信号电路的电路原理图；

图4为图3的局部视图，其中图4(a)为图3的左上角视图，图4(b)为图3的右上角视图，图4(c)为图3的右下角视图，图4(d)为图3的左下角视图；

图5为本实用新型实施例中的输入信号隔离电路的电路原理图；

图6为图5的局部视图，其中图6(a)为图5的左上角视图，图6(b)为图5的右上角视图，图6(c)为图5的右下角视图，图6(d)为图5的左下角视图；

图7为本实用新型实施例中的输出信号隔离电路的电路原理图；

图8为图7的局部视图，其中图8(a)为图7的左上角视图，图8(b)为图7的右上角视图，图8(c)为图7的右下角视图，图8(d)为图7的左下角视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示，一种机器人数字量信号扩展电路板，包括用于连接工业机器人数字量模块的信号接口电路、输入信号电路、输入信号隔离电路、输出信号电路、输出信号隔离电路、输出信号保护电路、信号显示电路和用于为上述各个电路供电的电源滤波电路；所述信号接口电路的输出端连接信号显示电路，所述信号显示电路的输出端连接输入信号隔离电路和输出信号隔离电路，所述输入信号隔离电路的输出端连接输入信号电路，所述输出信号隔离电路的输出端连接输出信号电路，所述输出信号电路的输出端连接输出信号保护电路，所述电源滤波电路的输入端连接外部电源，输出端连接其他各个电路。

如图2所示，信号接口电路为80P板载插头，2排针排布，针距1.27mm，用来与工业机器人数字量模块连接，传递数字量输入输出信号。该模块针脚定义参见附图1。对不同品牌的工业机器人，可以按照此针脚定义，制作不同的连接电缆，满足不同的机器人的使用要求，有广泛的适用性。

如图3-4所示，输入信号电路包含32个输入信号，每4位一组，共8组。输入信号只可采用DC24V等级电压。每组输入信号有独立的2位端子公共端，公共端可以选择接DC0V或者DC24V的电压，对应PNP或NPN的输入信号。同时提供跳线开关用于在电源模块端子上快速选择不同电平信号。输入信号每组间彼此独立，可以分别选择PNP或NPN的信号，彼此互不干扰。输入信号采用可插拔结构接插件，方便调试维修。

如图5-6所示，输入信号隔离电路包含8组双向光耦，每组光耦对应一组输入信号。光耦型号为TLP620-4，每组光耦可以连接4位输入信号。输入信号隔离电路目的在于隔离输入信号与机器人输入信号，彼此构成独立的系统。即便输入信号有短路、电压错接等严重事故发生，也不会对机器人输入信号电路产生破坏性影响。每组光耦采用有固定底座，光耦和插拔快换，方便维修更换。

如图3-4所示，输出信号电路包含32个输出信号，每4位一组，共8组。输出信号可采用多种电压等级，直流电压不超过DC36V，交流电压不超过AC220V。每组输出信号有独立的2位端子公共端，公共端可以根据需要接不通电压。同时提供跳线开关用于在电源模块端子上快速选择不同电平信号。输出信号每组间彼此独立，可以选择高电平输出或低电平输出，彼此互不干扰。输出信号采用可插拔结构插件，方便调试维修。

如图7-8所示，输出信号隔离电路使用中间继电器对信号做隔离处理。每个输出信号，对应一个中间继电器。每4个输出信号为1组，共8组。每组输出信号对应1个保护电路。输出信号隔离电路目的在于隔离机器人输出信号与外部输出信号，彼此皆为独立的系统。即便外部输出信号有短路、错接等严重事故发生，也不会对机器人输出信号电路产生破坏性影响。继电器选用Omron高品质板载微型继电器，双触点冗余电路，性能安全可靠。

输出保护电路采用快速分离保险丝对外部输出信号保护，以便发生短路等严重故障烧毁电路。输出保护电路共有9组保险丝，其中第一个为总保险，设计规格为10A。其余8个分别对应每组外部输出信号，设计容量为2A。输出保护电路采用底座和保险丝组合结构，保险丝随时可以更换，方便调试维修。

电源滤波电路用于对电路板所接DC24V外部电源通过RC电路进行滤波，提高电源质量，避免高次谐波的冲击对信号产生的干扰。

显示电路由64个发光二极管组成，分别对应32个数字量输入信号，32个数字量输出信号。当相应信号有动作时，指示灯亮，以便于观察确定信号是否到达。