[实用新型]一种工业机械臂用测距模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业自动化领域，特别是涉及一种工业机械臂用测距模块。

背景技术

目前，各种自动化机械臂和机器人被广泛应用到各行各业的工业生产线中。而其中绝大部分的工业机械臂都是基于自己的坐标系统进行定位，由用户通过示教模式、或者编程模式将机械臂的运动轨迹进行预先设计。在正常运动过程中，机械臂根据所设定的轨迹进行运动，并完成相应的搬运、装配等任务。在这种情况下，如果被操作对象（比如所搬运物体或所装配产品）出现了位置偏差，机械臂由于无法获得被操作对象的位置信息，而无法进行位置修正，极容易出现操作任务失败的情况。当前，用于对被操作对象进行距离测量，常用下面几种方案，一种是基于超声波测距原理，成本低，但是精度通常只能达到厘米级别，且容易受到回波干扰；一种是红外测距，精度较低，已被逐渐淘汰；一种可以通过摄像头，利用视频信息对位置进行解算，但是其对工作环境要求较高，且容易受光照影响；另一种是基于激光的测距模块，由于其精度高，可测距离范围长，对被测对象无特殊要求等特性，目前已逐渐在工业生产线上得到应用。抛开测量技术本身的差异而导致的测量精度不同外，如何将这些位置反馈信息，输入到机械臂中，并组成闭环控制，也是一个难题。目前在工业生产中常用的机械臂（比如发那科和安川的机械臂）通常预留两种输入/输出接口，与外部设备进行数据交互。一种是基于安全IO模块的形式，通常用来输入输出开关量，不适合于数据量大，或者具有连续性的非开关量性质的数据交互。另一种是基于ModBus，Can，EtherNet/IP等工业总线的数据交互模式，这类形式能够灵活实现大量数据的交互，目前在各种工业现场中已经得到广泛应用。虽然如此，基于这类总线形式的工业机械臂用测距模块还没有得到研发和应用。

发明内容

本实用新型实施例提供一种工业机械臂用测距模块，可接入具备EtherNet/IP接口的工业用机械臂中，形成外部的闭环控制，进而辅助机械臂完成一些需要实时位置反馈的抓取和装配等任务。

一种工业机械臂用测距模块，包括635纳米可见激光镜头，用于测量该镜头的末端与被测物体之间的直线距离；处理器，用于数据处理和控制；按键模块，与处理器电连接，包括用于增大距离设定值的数值增大键、用于减小距离设定值的数值减小键和用于设定距离设定值的数值设定键；通信模块；嵌入式EtherNet IP模块，用于实现该模块与机械臂之间的数据交互；电源模块，用于给所述的635纳米可见激光镜头、所述的处理器、所述的按钮模块及所述的嵌入式EtherNet IP模块提供电源；所述的处理器具有用于接收所述的635纳米可见激光镜头发出的当前距离的测量值的接收端，所述的处理器还具有用于向所述的通信模块发送该测量值与设定值之差值的输出端，该通信模块与嵌入式EtherNet IP模块信号相连。

优选地，所述的处理器采用Contex M3微处理器。

优选地，所述的通信模块为RS232通信模块或RS422通信模块。

优选地，所述的嵌入式EtherNet IP模块的型号为EIP-341L。

优选地，所述的635纳米可见激光镜头的型号为RWRFA1-5-232。

优选地，该模块还包括用于控制所述的处理器向所述的635纳米可见激光镜头发送测距指令的时间间隔的定时器。

本实用新型的技术方案的有益效果：1.测距范围广，测量精度可达0.5毫米；2.测量环境无特殊要求，适应环境多样，可在多领域广泛应用；3.将测量的距离信息以偏差的形式通过协议的形式发送至外部连接的机械臂，辅助机械臂完成闭环控制，实现基于位置反馈的搬运及抓取等任务。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的工业机械臂用测距模块的原理框图；

图2为本实用新型实施例提供的工业机械臂用测距模块的控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。