[发明专利]一种基于压力感应的运动机械保护方法

说明书

本发明公开了一种应用于运动机械，尤其是机械臂、机床等精密设备，基于感应压力变化且具有非特定点的面状限位功能的防护方法。该方法包括气囊、压力感应单元、防护控制单元、防护执行单元；气囊内部的压力感应单元可以实时感应所述气囊的内部压力值变化，进而将参数传递给所述防护控制单元；防护控制单元根据其所具有的控制规律输出保护控制量给所述防护执行单元；防护执行单元收到保护控制量后执行停止机械运动的操作，从而形成对于运动机械的非特定点的面状限位保护功能。本发明的技术方案简单且易于实现，开发及维护成本低，具有很好的实用性。

技术领域

本发明涉及生产制造领域，特别是一种应用于运动机械，尤其是机械臂、机床等精密设备，基于感应压力变化且具有非特定点的面状限位功能的防护方法。

背景技术

运动机械设备在对于物料的操作及运动机械设备自身位置运动变化的过程中，以及运动机械协作操作时，运动机械的工作空间会与工人的工作空间产生交叉干涉，运动机械之间的工作空间也会存在交叉干涉。运动机械在使用操作过程中，需要在空间中进行大范围的移动、执行一些复杂的动作。在这个过程中，运动机械一旦发生碰撞会导致严重结果，将给运动机械带来不同程度的损坏，从而增加维修保养成本和时间。

专利文献CN108436977A公开了一种工业机械臂安全保护装置，通过设置外皮装置中导光栅格位置，从而在碰撞时改变导光栅格光导率，来感知碰撞位置，从而通知机械臂做出响应。专利文献CN207929651U公开了一种防机械臂压篮的保护装置，通过机械臂上检测硅片篮的多个传感器，检测硅片篮是否被提起，传感器与PLC控制器电连接，PLC控制器判断设备是否异常，从而实现保护压篮的功能。两者在一定程度上能够感知外界物体与机械臂的接触，但是第一种装置在发生碰撞后，没有缓冲装置不能很好得保护好机械，并且外皮装置及光栅格的结构复杂，技术实现难度较高；第二种装置只具有对特定点进行限位保护，无法实现对非特定点的面状连续性防护。

发明内容

为达到上述的目的，本发明所采取的技术方案为：

一种应用于运动机械，尤其是机械臂、机床等精密设备，基于感应压力变化且具有非特定点的面状限位功能的防护方法，其特征在于：所述的防护方法是由所述覆盖于运动机械的被保护面的气囊（101）、在气囊内部的压力感应单元（102）、防护控制单元（103）、防护执行单元（104）连接而构成；所述覆盖于运动机械被保护面的气囊（101）的外层是由弹性材料构成的封闭结构，其内部充满流体可以在运动机构部件的碰撞或挤压下产生形变，进而使得内部压力值发生变化；所述气囊内部的压力感应单元（102）可以实时感应所述气囊（101）的内部压力值变化，进而将相应参数传递给所述防护控制单元（103）；所述防护控制单元（103）根据其所具有的控制规律输出保护控制量给所述防护执行单元（104）；所述防护执行单元（104）收到保护控制量后执行停止机械运动的操作，从而形成对于运动机械的非特定点的面状限位保护功能。

进一步地，根据本发明所述的基于压力感应的运动机械保护方法，所述气囊（101）的内部可以但不限定是气体，也可以是液体等其他流体形式的介质。

根据本发明所述的基于压力感应的运动机械保护方法，所述防护控制单元（103）内部具有的控制规律是基于所述气囊（101）的内部压力值变化而设定，包括：所述气囊（101）由于运动机构部件的碰撞或挤压下产生形变，使得内部压力值发生上升并超过预设值；以及其后由于运动机构部件进一步碰撞或挤压，使得气囊外层破裂，导致所述气囊（101）的内部压力值下降至外部环境压力值，所述防护控制单元（103）内部的控制规律是基于上述内部压力值的实时变化而确定所输出保护控制量。