基于放大浪涌抑制电路的工业机械手用脉冲整形驱动电路的制作方法

本发明涉及一种驱动电路，尤其涉及一种基于放大浪涌抑制电路的工业机械手用脉冲整形驱动电路。

背景技术：

随着科学技术的发展，现代工业逐渐进入自动化时代，在生产过程中，工业机械手逐步取代了人工操作，从而将大量工人从生产线上解放出来。但是，由于受到技术的制约，工业机械手在工作时还是存在一定的缺陷，比如目前的工业机械手还停留在重复单一动作的操作，工业机械手接收控制指令后需要较长的反应时间才能进行操作，并且，工业机械手进行操作时其动作的稳定性较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于放大浪涌抑制电路的工业机械手用脉冲整形驱动电路，以期待解决工业机械手接收控制指令后需要较长的反应时间才能进行操作，并且工业机械手进行操作时其动作的稳定性较差的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

基于放大浪涌抑制电路的工业机械手用脉冲整形驱动电路，主要由驱动芯片ic，分别与驱动芯片ic的thr管脚和cont管脚相连接的脉冲整形输入电路，一端与脉冲整形输入电路相连接、另一端与驱动芯片ic的dis管脚相连接的放大电路，正极经电阻r3后与脉冲整形输入电路相连接、负极与驱动芯片ic的res管脚相连接的电容c3，一端与脉冲整形输入电路相连接、另一端经浪涌抑制电路后与驱动芯片ic的vos管脚相连接的电阻r2，p极与驱动芯片ic的vos管脚相连接、n极经电阻r8后与驱动芯片ic的out管脚相连接的二极管d3，分别与二极管d3的n极和驱动芯片ic的out管脚相连接的稳定驱动输出电路，分别与驱动芯片ic的vos管脚和稳定驱动输出电路相连接的双极性缓冲电路，以及一端与稳定驱动输出电路相连接、另一端与驱动芯片ic的dis管脚相连接的电阻r5组成；所述驱动芯片ic的dis管脚与cont管脚相连接，其gnd管脚接地；

所述双极性缓冲电路由三极管vt3，三极管vt4，正极经电阻r101后与驱动芯片ic的vos管脚相连接、负极与三极管vt3的发射极相连接的电容c101，正极经电阻r102后与驱动芯片ic的vos管脚相连接、负极与三极管vt3的集电极相连接的电容c102，p极经电阻r103后与三极管vt3的基极相连接、n极与电容c101的正极相连接的二极管d101，p极经电感l1后与驱动芯片ic的vos管脚相连接、n极与电容c102的正极相连接的二极管d102，正极与三极管vt3的集电极相连接、负极与三极管vt4的集电极相连接的电容c103，正极与三极管vt4的发射极相连接、负极经电阻r105后与电容c102的正极相连接的电容c104，以及串接在三极管vt3的发射极与三极管vt4的基极之间的电阻r104组成；所述二极管d101的p极与二极管d102的p极相连接，所述电容c104的负极接地，所述三极管vt4的基极与稳定驱动输出电路相连接。

进一步的，所述浪涌抑制电路由三极管vt5，场效应管q2，正极经电感l2后与场效应管q2的源极相连接、负极与场效应管q2的栅极相连接的电容c7，正极与场效应管q2的源极相连接、负极接地的电容c8，p极经电阻r10后与场效应管q2的栅极相连接、n极与场效应管q2的漏极相连接的二极管d6，串接在场效应管q2的漏极与三极管vt5的集电极之间的电阻r12，串接在场效应管q2的漏极与源极之间的电阻r13，p极与场效应管q2的源极相连接、n极与三极管vt5的发射极相连接的二极管d7，正极与三极管vt5的发射极相连接、负极接地的电容c9，正极经电阻r11后与场效应管q2的漏极相连接、负极与三极管vt5的基极相连接的电容c10，以及p极与三极管vt5的基极相连接、n极经电阻r14后与三极管vt5的发射极相连接的二极管d8组成；所述电容c7的正极经电阻r2后与脉冲整形输入电路相连接，所述二极管d8的n极与驱动芯片ic的vos管脚相连接。

再进一步的，所述放大电路由运算放大器p1，运算放大器p2，三极管vt6，p极经电阻r17后与运算放大器p1的负输入端相连接、n极经电感l3后与运算放大器p1的正输入端相连接的二极管d9，一端与运算放大器p1的负输入端相连接、另一端与运算放大器p2的负输入端相连接的电阻r18，正极经电阻r15后与运算放大器p1的正输入端相连接、负极与运算放大器p1的输出端相连接的电容c11，正极经电阻r16后与电容c11的正极相连接、负极与运算放大器p2的输出端相连接的电容c12，p极与电容c12的正极相连接、n极与三极管vt6的集电极相连接的二极管d11，p极与运算放大器p2的负输入端相连接、n极经电阻r19后与运算放大器p2的输出端相连接的二极管d10，以及正极与三极管vt6的基极相连接、负极经电阻r20后与运算放大器p的输出端相连接的电容c13组成；所述运算放大器p2的正输入端与运算放大器p1的输出端相连接，其输出端与三极管vt6的发射极相连接；所述三极管vt6的基极与驱动芯片ic的dis管脚相连接，所述二极管d9的n极与脉冲整形输入电路相连接。

更进一步的，所述脉冲整形输入电路由异或门a1，异或门a2，异或门a3，三极管vt1，正极经电阻r1后与三极管vt1的基极相连接、负极与异或门a2的正极相连接的电容c2，正极与电容c2的正极共同组成脉冲整形输入电路的输入端、负极与异或门a1的正极相连接的电容c1，p极经电阻r4后与异或门a1的输出端相连接、n极与驱动芯片ic的cont管脚相连接的二极管d2，以及p极与三极管vt1的发射极相连接、n极与异或门a2的输出端相连接的二极管d1组成；所述异或门a1的负极与异或门a2的输出端相连接，其输出端分别与异或门a2的正极和异或门a3的正极以及二极管d9的n极相连接；所述异或门a2的负极接地，其输出端经电阻r3后与电容c3的正极相连接；所述异或门a3的负极接地，其输出端与驱动芯片ic的thr管脚相连接；所述三极管vt1的集电极经电阻r2后与电容c7的正极相连接。

为了更好地实现本发明，所述稳定驱动输出电路由三极管vt2，场效应管q1，正极与驱动芯片ic的out管脚相连接、负极与三极管vt2的基极相连接的电容c4，正极与二极管d3的n极相连接、负极经滑动变阻器rp后与三极管vt2的集电极相连接的电容c5，一端与电容c5的负极相连接、另一端与场效应管q1的漏极相连接的电阻r9，一端与场效应管q1的栅极相连接、另一端与三极管vt2的发射极相连接的电阻r7，p极与三极管vt2的集电极相连接、n极与场效应管q1的源极相连接的二极管d4，p极与三极管vt2的发射极相连接、n极经电阻r5后与驱动芯片ic的dis管脚相连接的二极管d5，以及正极经电阻r6后与二极管d5的n极相连接、负极与场效应管q1的栅极共同组成稳定驱动输出电路的输出端的电容c6组成；所述滑动变阻器rp的控制端与三极管vt2的集电极相连接，所述三极管vt4的基极与场效应管q的栅极相连接。

为了确保效果，所述驱动芯片ic为ne555集成芯片。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明采用ne555集成芯片结合外围的电路，能对用于控制机械手动作的控制信号进行处理，使控制信号能快速准确的传达给执行部件并执行控制指令，从而使工业机械手能快速做出反应，并且能确保工业机械手进行操作时其动作的稳定性。

(2)本发明能对用于控制机械手动作的控制信号进行放大，从而便于驱动芯片结合稳定驱动输出电路对该控制信号进行处理。

(3)本发明能将工业机械手的反应时间减少至少0.5s，因此促进了工业机械手领域的技术发展。

(4)本发明还能对电路中产生的高浪涌电流进行抑制，能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内，从而确保了本发明输出控制信号的稳定性，即可保证工业机械手进行操作时其动作的稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的双极性缓冲电路的电路图。

图3为本发明的浪涌抑制电路的电路图。

图4为本发明的放大电路的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明的基于放大浪涌抑制电路的工业机械手用脉冲整形驱动电路，主要由驱动芯片ic，电阻r2，电阻r3，电阻r5，电阻r8，电容c3，二极管d3，脉冲整形输入电路，浪涌抑制电路，放大电路，双极性缓冲电路以及稳定驱动输出电路组成。具体的，所述脉冲整形输入电路分别与驱动芯片ic的thr管脚和cont管脚相连接。所述放大电路的一端与脉冲整形输入电路相连接，其另一端与驱动芯片ic的dis管脚相连接。所述电容c3的正极经电阻r3后与脉冲整形输入电路相连接，其负极与驱动芯片ic的res管脚相连接。所述电阻r2的一端与脉冲整形输入电路相连接，其另一端经浪涌抑制电路后与驱动芯片ic的vos管脚相连接。所述二极管d3的p极与驱动芯片ic的vos管脚相连接，其n极经电阻r8后与驱动芯片ic的out管脚相连接。所述稳定驱动输出电路分别与二极管d3的n极和驱动芯片ic的out管脚相连接。所述电阻r5的一端与稳定驱动输出电路相连接，其另一端与驱动芯片ic的dis管脚相连接。同时，所述驱动芯片ic的dis管脚与cont管脚相连接，其gnd管脚接地。其中，所述驱动芯片ic优先采用ne555集成芯片来实现。

所述脉冲整形输入电路由异或门a1，异或门a2，异或门a3，三极管vt1，电阻r1，电阻r4，电容c1，电容c2，二极管d1以及二极管d2组成。

连接时，所述电容c2的正极经电阻r1后与三极管vt1的基极相连接，其负极与异或门a2的正极相连接。所述电容c1的正极与电容c2的正极共同组成脉冲整形输入电路的输入端，其负极与异或门a1的正极相连接。使用时，所述脉冲整形输入电路的输入端与控制机械手动作的控制器相连接，用于接收控制器发出的控制机械手动作的控制信号。所述二极管d2的p极经电阻r4后与异或门a1的输出端相连接，其n极与驱动芯片ic的cont管脚相连接。所述二极管d1的p极与三极管vt1的发射极相连接，其n极与异或门a2的输出端相连接。同时，所述异或门a1的负极与异或门a2的输出端相连接，其输出端分别与异或门a2的正极和异或门a3的正极相连接。所述异或门a2的负极接地，其输出端经电阻r3后与电容c3的正极相连接。所述异或门a3的负极接地，其输出端与驱动芯片ic的thr管脚相连接。所述三极管vt1的集电极经电阻r2后与浪涌抑制电路相连接。

所述稳定驱动输出电路由三极管vt2，场效应管q1，电阻r6，电阻r7，电阻r9，滑动变阻器rp，电容c4，电容c5，二极管d4以及二极管d5组成。

连接时，所述电容c4的正极与驱动芯片ic的out管脚相连接，其负极与三极管vt2的基极相连接。所述电容c5的正极与二极管d3的n极相连接，其负极经滑动变阻器rp后与三极管vt2的集电极相连接。所述电阻r9的一端与电容c5的负极相连接，其另一端与场效应管q1的漏极相连接。所述电阻r7的一端与场效应管q1的栅极相连接，其另一端与三极管vt2的发射极相连接。所述二极管d4的p极与三极管vt2的集电极相连接，其n极与场效应管q1的源极相连接。所述二极管d5的p极与三极管vt2的发射极相连接，其n极经电阻r5后与驱动芯片ic的dis管脚相连接。所述电容c6的正极经电阻r6后与二极管d5的n极相连接，其负极与场效应管q1的栅极共同组成稳定驱动输出电路的输出端。同时，所述滑动变阻器rp的控制端与三极管vt2的集电极相连接。使用时，所述稳定驱动输出电路的输出端与驱动机械手动作的电机相连接，用于将控制机械手动作的控制信号发送至电机，从而控制机械手进行操作。

如图2所示，所述双极性缓冲电路由三极管vt3，三极管vt4，电感l1，电阻r101，电阻r102，电阻r103，电阻r104，电阻r105，电容c101，电容c102，电容c103，电容c104，二极管d101以及二极管d102组成。

连接时，所述电容c101的正极经电阻r101后与驱动芯片ic的vos管脚相连接，其负极与三极管vt3的发射极相连接。所述电容c102的正极经电阻r102后与驱动芯片ic的vos管脚相连接，其负极与三极管vt3的集电极相连接。所述二极管d101的p极经电阻r103后与三极管vt3的基极相连接，其n极与电容c101的正极相连接。所述二极管d102的p极经电感l1后与驱动芯片ic的vos管脚相连接，其n极与电容c102的正极相连接。所述电容c103的正极与三极管vt3的集电极相连接，其负极与三极管vt4的集电极相连接。所述电容c104的正极与三极管vt4的发射极相连接，其负极经电阻r105后与电容c102的正极相连接。所述电阻r104串接在三极管vt3的发射极与三极管vt4的基极之间。

同时，所述二极管d101的p极与二极管d102的p极相连接，所述电容c104的负极接地，所述三极管vt4的基极与稳定驱动输出电路相连接。使用时，所述双极性缓冲电路中的电感l1能抑制电流的上升率，而所述电阻r101与电容c101以及二极管d101和电阻r102与电容c102以及二极管d102则可分别组成两个相互并联的吸收电路，从而能对整个电路形成保护作用，从而能确保整个电路的稳定运行，并能对工业机械手的使用进行保护。

如图3所示，所述浪涌抑制电路由三极管vt5，场效应管q2，电感l2，电阻r10，电阻r11，电阻r12，电阻r13，电阻r14，电容c7，电容c8，电容c9，电容c10，二极管d6，二极管d7以及二极管d8组成。

连接时，所述电容c7的正极经电感l2后与场效应管q2的源极相连接，其负极与场效应管q2的栅极相连接。所述电容c8的正极与场效应管q2的源极相连接，其负极接地。所述二极管d6的p极经电阻r10后与场效应管q2的栅极相连接，其n极与场效应管q2的漏极相连接。所述电阻r12串接在场效应管q2的漏极与三极管vt5的集电极之间，所述电阻r13串接在场效应管q2的漏极与源极之间。所述二极管d7的p极与场效应管q2的源极相连接，其n极与三极管vt5的发射极相连接。所述电容c9的正极与三极管vt5的发射极相连接，其负极接地。所述电容c10的正极经电阻r11后与场效应管q2的漏极相连接，其负极与三极管vt5的基极相连接。所述二极管d8的p极与三极管vt5的基极相连接，其n极经电阻r14后与三极管vt5的发射极相连接。同时，所述电容c7的正极经电阻r2后与三极管vt1的集电极相连接，所述二极管d8的n极与驱动芯片ic的vos管脚相连接。

如图4所示，所述放大电路由运算放大器p1，运算放大器p2，三极管vt6，电感l3，电阻r15，电阻r16，电阻r17，电阻r18，电阻r19，电阻r20，电容c11，电容c12，电容c13，二极管d9，二极管d10以及二极管d11组成。

连接时，所述二极管d9的p极经电阻r17后与运算放大器p1的负输入端相连接，其n极经电感l3后与运算放大器p1的正输入端相连接。所述电阻r18的一端与运算放大器p1的负输入端相连接，其另一端与运算放大器p2的负输入端相连接。所述电容c11的正极经电阻r15后与运算放大器p1的正输入端相连接，其负极与运算放大器p1的输出端相连接。所述电容c12的正极经电阻r16后与电容c11的正极相连接，其负极与运算放大器p2的输出端相连接。所述二极管d11的p极与电容c12的正极相连接，其n极与三极管vt6的集电极相连接。所述二极管d10的p极与运算放大器p2的负输入端相连接，其n极经电阻r19后与运算放大器p2的输出端相连接。所述电容c13的正极与三极管vt6的基极相连接，其负极经电阻r20后与运算放大器p的输出端相连接。同时，所述运算放大器p2的正输入端与运算放大器p1的输出端相连接，其输出端与三极管vt6的发射极相连接；所述三极管vt6的基极与驱动芯片ic的dis管脚相连接，所述二极管d9的n极与异或门a1的输出端相连接。

本发明的驱动芯片ic结合其外围电路，能对用于控制机械手动作的控制信号进行处理，使控制信号能快速准确的传达给执行部件并执行控制指令，从而使工业机械手能快速做出反应，并且能确保工业机械手进行操作时其动作的稳定性。本发明还能对用于控制机械手动作的控制信号进行放大，从而便于驱动芯片结合稳定驱动输出电路对该控制信号进行处理。本发明能将工业机械手的反应时间减少至少0.5s，因此促进了工业机械手领域的技术发展。

如上所述，便可较好的实现本发明。