[实用新型]四自由度柔性工业取料机械手控制系统

权利要求书

1.一种四自由度柔性工业取料机械手控制系统，其特征在于：包括微处理器控制模块(1)、气动控制模块(2)、信号反相模块(3)、继电器驱动模块(4)、编码器信号调理模块(5)和横移电机(11)；所述微处理器控制模块(1)负责控制整个系统，其控制指令经信号反相模块(3)后传给继电器驱动模块(4)；所述继电器驱动模块(4)驱动气动控制模块(2)；所述气动控制模块(2)负责控制四自由度柔性工业取料机械手引拔方向、竖直方向、旋转方向的运动以及对工件的吸放；所述横移电机(11)负责控制四自由度柔性工业取料机械手横移方向的运动，并通过编码器信号调理模块(5)将位置信息反馈给微处理器控制模块(1)。

2.根据权利要求1所述的四自由度柔性工业取料机械手控制系统，其特征在于：所述气动控制模块(2)包括引拔汽缸(15)、竖直汽缸(22)、旋转汽缸(18)、磁性开关(23)、单向节流阀(24)、二位五通电磁阀(25)、真空发生器组件(26)和吸盘(19)；引拔汽缸(15)、竖直汽缸(22)、旋转汽缸(18)分别采用磁性开关(23)实现中间位置的控制，分别由二位五通电磁阀(25)控制汽缸，分别由单向节流阀(24)控制汽缸速度；真空发生器组件(26)采用带缓冲的垂直真空口连接吸盘(19)。

3.根据权利要求2所述的四自由度柔性工业取料机械手控制系统，其特征在于：所述引拔汽缸(15)和竖直汽缸(22)的运动行程为600mm，中间行程可调；所述旋转汽缸(18)运动行程为100mm，可以旋转90度；所述真空发生器组件(26)所需真空度为0.125Mpa。

4.根据权利要求3所述的四自由度柔性工业取料机械手控制系统，其特征在于：所述引拔汽缸(15)、竖直汽缸(22)型号为CP95SDB50-600-Y59AL；旋转汽缸(18)型号为CP95SDB50-100-Y59AL，所述真空发生器组件(26)内置真空过滤器、消声器、真空发生器用空气供给阀、真空破坏阀和真空用压力开关，型号为ZM101M-Q5。

5.根据权利要求1所述的四自由度柔性工业取料机械手控制系统，其特征在于：所述微处理器控制模块(1)采用AVR嵌入式8位微处理器ATMEGE128为主控芯片。

6.根据权利要求1所述的四自由度柔性工业取料机械手控制系统，其特征在于：还包括变频器(6)；所述继电器驱动模块(4)驱动气动控制模块(2)电磁阀继电器信号、变频器(6)接口信号以及对输入信号进行光电隔离；气动控制模块(2)的电磁阀继电器信号以及变频器(6)的接口信号经光耦芯片TLP521输入功率放大芯片ULN2003，功率放大芯片ULN2003的输出接入继电器线圈的低电平输入端；输入信号与光耦芯片TLP521相接，然后接入微处理器控制模块(1)的输入口。

7.根据权利要求1所述的四自由度柔性工业取料机械手控制系统，其特征在于：所述编码器信号调理模块(5)负责旋转编码器输出信号的滤波；编码器输出经过2级滤波，编码器信号输出为集电极开路输出，接入上拉电阻，第一级A、B、Z三路编码器信号与高速光耦芯片6N137输入相接，输出再经过一级滤波，与施密特触发器74ls14相接，信号输出接入微处理器控制模块(1)，编码器采用5线旋转式增量编码器，型号为E6BECWZ6C1000P/R。

8.根据权利要求1所述的四自由度柔性工业取料机械手控制系统，其特征在于：还包括输入输出模块；所述输入输出模块包括与微处理器控制模块(1)输入端连接的键盘输入模块(71)和与微处理器控制模块(1)输出端连接的液晶显示模块(72)；所述液晶显示模块(72)采用内嵌的5寸彩色液晶屏，内嵌液晶控制器的型号为SED1335，包括模式区、状态显示区、错误显示区和循环次数显示区；模式区显示系统所选的动作模式，状态显示区显示系统状态，包括紧急停止、暂停、各自由度单独运动等状态；错误显示区显示系统错误，包括原点信号故障、各自由度限位信号故障、电机故障、变频器故障、各自由度电磁阀故障；循环次数显示区显示所取工件次数。

9.根据权利要求1所述的四自由度柔性工业取料机械手控制系统，其特征在于：还包括电源模块(8)、JATG模块(9)和指示灯模块(10)；所述电源模块(8)与微处理器控制模块(1)的输入端连接，为其供电；所述JATG模块(9)与微处理器控制模块(1)的JATG接口连接，用于进行软件仿真调试；所述指示灯模块(10)与微处理器控制模块(1)的输出口连接，用于显示各种工作状态。