專利名稱：三維運(yùn)動防撞機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維運(yùn)動機(jī)械手。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體封裝機(jī)中，安裝在三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)上的機(jī)械手需要在三維空間內(nèi)移動，而空間內(nèi)一般都會存在一些障礙物，這些障礙物不僅在水平面(即XY平面)中的位置不同， 而且高度(Z方向的高度)也不相同，在開發(fā)運(yùn)動控制程序時，會考慮到這些障礙物，使機(jī)械手運(yùn)動時繞過障礙物，避免碰撞。然而在設(shè)備研發(fā)和調(diào)試過程中，運(yùn)動控制程序難免存在缺陷，或者當(dāng)三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動控制系統(tǒng)由于某種原因失靈時，機(jī)械手就有可能與障礙物發(fā)生碰撞，造成嚴(yán)重的事故和巨大的損失，所以開發(fā)三維運(yùn)動防撞安全機(jī)械手非常必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠避免與障礙物相撞的三維運(yùn)動防撞機(jī)械手。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的三維運(yùn)動防撞機(jī)械手可以采用下述兩種技術(shù)方案當(dāng)三維空間內(nèi)存在一個障礙物時，采用如下技術(shù)方案三維運(yùn)動防撞機(jī)械手包括三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)，機(jī)械手，懸臂，光纖測距傳感器，反射板， 控制電路；所述控制電路包括比較器、三極管、繼電器；機(jī)械手安裝固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的 Z軸導(dǎo)軌上，并與Z軸導(dǎo)軌滑動連接；懸臂的一端與機(jī)械手固定連接，光纖測距傳感器固定在懸臂的另一端；反射板固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的平臺上，當(dāng)機(jī)械手運(yùn)動至接近障礙物時，光纖測距傳感器與懸臂隨機(jī)械手在三維空間內(nèi)同步運(yùn)動至反射板的上方；光纖測距傳感器的輸出連接到比較器的反相輸入端；比較器的同相輸入端連接到變阻器，變阻器跨接于電源與地之間；比較器的輸出連接到三極管的基極；三極管的發(fā)射極接地，集電極連接到繼電器；繼電器斷電時單刀雙置開關(guān)接通運(yùn)動控制系統(tǒng)電源，繼電器通電時吸合單刀雙置開關(guān)， 接通制動系統(tǒng)電源。本發(fā)明將固定有光纖測距傳感器的懸臂連接在機(jī)械手上，使其與機(jī)械手在三維空間內(nèi)同步運(yùn)動；當(dāng)機(jī)械手接近障礙物時，光纖測距傳感器恰好移動到反射板上方，再利用比較器將光纖測距傳感器輸出的模擬電壓與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，判斷機(jī)械手是否低于障礙物的安全高度；如果是則通過控制電路切斷運(yùn)動控制系統(tǒng)電源，使驅(qū)動電機(jī)失去動力， 同時接通制動系統(tǒng)電源，使機(jī)械手的運(yùn)動迅速停止，避免了機(jī)械手與障礙物碰撞。三維運(yùn)動防撞機(jī)械手還可以包括X方向傳感器擋片，Y方向傳感器擋片，一個X方向位置傳感器和一個Y方向位置傳感器；控制電路還包括一個與門；X方向傳感器擋片固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的Y軸導(dǎo)軌上，Y方向傳感器擋片固定于Z軸導(dǎo)軌上；X方向位置傳感器固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的X軸導(dǎo)軌上，Y方向位置傳感器固定于Y軸導(dǎo)軌上；X方向位置傳感器和Y方向位置傳感器的輸出連接到與門的兩個輸入端，與門的輸出連接到比較器的使能端；當(dāng)機(jī)械手運(yùn)動至障礙物所在區(qū)域時，X方向位置傳感器、Y方向位置傳感器分別被X方向傳感器擋片和Y方向傳感器擋片遮擋，X方向位置傳感器和Y方向位置傳感器輸出同時有效，與門輸出使能信號。當(dāng)三維空間內(nèi)包含多個障礙物時，采用如下技術(shù)方案本發(fā)明的三維運(yùn)動防撞機(jī)械手包括機(jī)械手，懸臂，光纖測距傳感器，與障礙物數(shù)量相應(yīng)的反射板，X方向傳感器擋片，Y方向傳感器擋片，與障礙物數(shù)量相應(yīng)的X方向位置傳感器，與障礙物數(shù)量相應(yīng)的Y方向位置傳感器，控制電路；所述控制電路包括與障礙物數(shù)量相應(yīng)的與門、比較器及滑動變阻器，還包括或門、三極管、繼電器；機(jī)械手安裝于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的Z軸導(dǎo)軌上，并與Z軸導(dǎo)軌滑動連接；懸臂的一端與機(jī)械手固定連接，光纖測距傳感器固定在懸臂的另一端；反射板固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的平臺上；X方向傳感器擋片固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的Y軸導(dǎo)軌上，Y方向傳感器擋片固定于Z軸導(dǎo)軌；X方向位置傳感器固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的X軸導(dǎo)軌上，Y方向位置傳感器固定于Y軸導(dǎo)軌上；各X方向位置傳感器、Y方向位置傳感器的輸出分別連接到對應(yīng)的與門的兩個輸入端，各與門的輸出端連接到對應(yīng)的比較器的使能端；當(dāng)機(jī)械手運(yùn)動至某一障礙物區(qū)域時，與該障礙物位置對應(yīng)的X方向位置傳感器、Y方向位置傳感器分別被X方向傳感器擋片和Y方向傳感器擋片遮擋，X方向位置傳感器、Y方向位置傳感器輸出同時有效；當(dāng)機(jī)械手接近該障礙物時，光纖測距傳感器隨懸臂運(yùn)動至與該障礙物位置對應(yīng)反射板的上方；光纖測距傳感器的輸出同時連接到各比較器的反相輸入端；各比較器的同相輸入端分別連接到對應(yīng)的變阻器，變阻器跨接于電源與地之間；各比較器的輸出同時連接到或門的輸入端，或門的輸出端連接到三極管的基極，三極管的發(fā)射極接地，集電極連接到繼電器；繼電器斷電時單刀雙置開關(guān)接通三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動控制系統(tǒng)電源，繼電器通電時吸合單刀雙置開關(guān)，接通三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的制動系統(tǒng)電源。當(dāng)機(jī)械手運(yùn)動至某一障礙物區(qū)域時，與該障礙物位置對應(yīng)的X方向位置傳感器、Y 方向位置傳感器分別被X方向傳感器擋片和Y方向傳感器擋片遮擋，X方向位置傳感器、Y 方向位置傳感器輸出同時有效，對應(yīng)的與門輸出使能信號，使與其連接的比較器開始工作， 而其他比較器不工作；當(dāng)機(jī)械手接近該障礙物時，光纖測距傳感器隨懸臂運(yùn)動至與該障礙物位置對應(yīng)反射板的上方；此時，光纖測距傳感器將代表該反射板高度的模擬電壓信號輸出到對應(yīng)的比較器反相輸入端，該比較器將反相輸入端的模擬電壓信號與同相輸入端的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較；若模擬電壓信號小于基準(zhǔn)電壓，則該比較器向或門輸出一個高電平，使三極管導(dǎo)通，繼電器開始工作，吸合單刀雙置開關(guān)，從而切斷三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動控制系統(tǒng)電源，同時接通三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的制動系統(tǒng)電源，使機(jī)械手停止運(yùn)動。本發(fā)明采用在平臺上固定多個與障礙物位置對應(yīng)的反射板，在X軸導(dǎo)軌和Y軸導(dǎo)軌上設(shè)置與障礙物數(shù)量相應(yīng)的X方向位置傳感器、Y方向位置傳感器的方法，使得機(jī)械手進(jìn)入某一障礙物區(qū)域時，將對應(yīng)的比較器接通，并在機(jī)械手接近該障礙物時，由該比較器將光纖測距傳感器輸出的模擬電壓與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，判斷機(jī)械手是否低于該障礙物的安全高度，避免了機(jī)械手與平臺上的各障礙物碰撞。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的三維運(yùn)動防撞機(jī)械手實(shí)施例1機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的三維運(yùn)動防撞機(jī)械手實(shí)施例2機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明的三維運(yùn)動防撞機(jī)械手實(shí)施例3機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例3的控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1所示，三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括平臺1，X軸導(dǎo)軌20，X軸抱閘22，X軸電機(jī)23，Y 軸導(dǎo)軌9，Y軸抱閘16，Υ軸電機(jī)17，Ζ軸導(dǎo)軌13，Ζ軸抱閘11，Ζ軸電機(jī)12，運(yùn)動控制系統(tǒng)電源161、制動系統(tǒng)電源162。所述X軸導(dǎo)軌20固定于平臺1上，X軸抱閘22和X軸電機(jī)23 安裝固定于X軸導(dǎo)軌20上；Y軸導(dǎo)軌9安裝于X軸導(dǎo)軌20上并與X軸導(dǎo)軌20滑動連接，Y 軸抱閘16和Y軸電機(jī)17安裝固定于Y軸導(dǎo)軌9上；Z軸導(dǎo)軌13安裝于Y軸導(dǎo)軌9上并與 Y軸導(dǎo)軌9滑動連接；Z軸抱閘11和Z軸電機(jī)12安裝固定于Z軸導(dǎo)軌13上。運(yùn)動控制系統(tǒng)電源161與X軸電機(jī)23、Υ軸電機(jī)17及Z軸電機(jī)12連接；制動系統(tǒng)電源162與X軸抱閘 22、Y軸抱閘16及Z軸抱閘11連接。本發(fā)明的三維運(yùn)動防撞機(jī)械手包括三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)，機(jī)械手8，懸臂5，光纖測距傳感器4，反射板2，控制電路；如圖2所示，所述控制電路包括比較器131、三極管152、繼電器 153 ；機(jī)械手8安裝固定于Z軸導(dǎo)軌13上，并與Z軸導(dǎo)軌13滑動連接；懸臂5的一端與機(jī)械手8固定連接，光纖測距傳感器4固定在懸臂5的另一端；反射板2固定于平臺1上，當(dāng)機(jī)械手8運(yùn)動至接近障礙物6時，光纖測距傳感器4與懸臂5隨機(jī)械手8在三維空間內(nèi)同步運(yùn)動至反射板2的上方；光纖測距傳感器4的輸出連接到比較器131的反相輸入端；比較器131的同相輸入端連接到變阻器141，變阻器141跨接于電源與地之間；比較器131的輸出連接到三極管152的基極；三極管152的發(fā)射極接地，集電極連接到繼電器153 ；繼電器 153斷電時單刀雙置開關(guān)IM接通運(yùn)動控制系統(tǒng)電源161，繼電器153通電時吸合單刀雙置開關(guān)154，接通制動系統(tǒng)電源162。所述光纖測距傳感器4為反射式光纖測距傳感器。預(yù)先根據(jù)障礙物6和反射板2的高度調(diào)整變阻器141的阻值，以設(shè)定比較器131 同相輸入端的基準(zhǔn)電壓。機(jī)械手8在三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動下運(yùn)動，光纖測距傳感器4與懸臂5 隨機(jī)械手8在三維空間內(nèi)同步運(yùn)動。當(dāng)機(jī)械手8接近障礙物6時，光纖測距傳感器4恰好移動到反射板2上方。此時，光纖測距傳感器4輸出代表光纖測距傳感器與反射板2之間距離的0-10V模擬電壓信號，比較器131將該模擬電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，判斷當(dāng)前機(jī)械手8是否已低于障礙物6的安全高度。如果機(jī)械手8低于障礙物6的安全高度，則比較器 131輸出高電平信號，使三極管152導(dǎo)通，繼電器153工作，吸合單刀雙置開關(guān)154，切斷運(yùn)動控制系統(tǒng)電源161，使X軸電機(jī)23、Y軸電機(jī)17和Z軸電機(jī)12失去動力；同時接通制動系統(tǒng)電源，X軸抱閘22Λ軸抱閘16和Z軸抱閘11工作，使機(jī)械手8運(yùn)動迅速停止，避免了與障礙物6碰撞。實(shí)施例2如圖3、4所示，本發(fā)明的三維運(yùn)動防撞機(jī)械手包括機(jī)械手8，懸臂5，光纖測距傳感器4，反射板2，X方向傳感器擋片18，Y方向傳感器擋片15，X方向位置傳感器19，Y方向位置傳感器14，控制電路；所述控制電路包括與門121、比較器131、變阻器141、三極管152、 繼電器153 ；機(jī)械手8安裝于Z軸導(dǎo)軌13上，并與Z軸導(dǎo)軌13滑動連接；懸臂5的一端與機(jī)械手8固定連接，光纖測距傳感器4固定在懸臂5的另一端；反射板2固定于平臺1上； X方向傳感器擋片18固定于Y軸導(dǎo)軌9上，Y方向傳感器擋片15固定于Z軸導(dǎo)軌13 ；X方向位置傳感器19固定于X軸導(dǎo)軌20上，Y方向位置傳感器14固定于Y軸導(dǎo)軌9上；X方向位置傳感器19和Y方向位置傳感器14的輸出連接到與門121的兩個輸入端，與門121的輸出連接到比較器131的使能端；當(dāng)機(jī)械手8運(yùn)動至障礙物6所在區(qū)域時，X方向位置傳感器19、Y方向位置傳感器14分別被X方向傳感器擋片18和Y方向傳感器擋片15遮擋，X 方向位置傳感器19和Y方向位置傳感器14輸出同時有效，與門121輸出使能信號使比較器131開始工作；當(dāng)機(jī)械手8接近障礙物6時，光纖測距傳感器4隨懸臂5運(yùn)動至反射板2 的上方；光纖測距傳感器4的輸出連接到比較器131的反相輸入端；比較器131的同相輸入端連接到變阻器141，變阻器141跨接于IOV電源與地之間；比較器131的輸出連接到三極管152的基極，三極管152的發(fā)射極接地，集電極連接到繼電器153 ；繼電器153斷電時單刀雙置開關(guān)巧4接通運(yùn)動控制系統(tǒng)電源161，繼電器153通電時吸合單刀雙置開關(guān)154，接通制動系統(tǒng)電源162。預(yù)先根據(jù)障礙物6和反射板2的高度調(diào)整變阻器141的阻值，以設(shè)定比較器131 同相輸入端的基準(zhǔn)電壓。機(jī)械手8在三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動下運(yùn)動，光纖測距傳感器4與懸臂 5隨機(jī)械手8在三維空間內(nèi)同步運(yùn)動。當(dāng)機(jī)械手8運(yùn)動至障礙物6所在區(qū)域時，X方向位置傳感器19、Y方向位置傳感器14分別被X方向傳感器擋片18和Y方向傳感器擋片15遮擋，X方向位置傳感器19和Y方向位置傳感器14輸出同時有效，與門121輸出使能信號使比較器131開始工作。當(dāng)機(jī)械手8接近障礙物6時，光纖測距傳感器4恰好移動到反射板2 上方。此時，光纖測距傳感器4輸出代表光纖測距傳感器與反射板2之間距離的0-10V模擬電壓信號，比較器131將該模擬電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，判斷當(dāng)前機(jī)械手8是否已低于障礙物6的安全高度。如果機(jī)械手8低于障礙物6的安全高度，則比較器131輸出高電平信號，使三極管152導(dǎo)通，繼電器153工作，吸合單刀雙置開關(guān)154，切斷運(yùn)動控制系統(tǒng)電源 161，使X軸電機(jī)23、Y軸電機(jī)17和Z軸電機(jī)12失去動力；同時接通制動系統(tǒng)電源，X軸抱閘22Λ軸抱閘16和Z軸抱閘11工作，使機(jī)械手8運(yùn)動迅速停止，避免了與障礙物6碰撞。實(shí)施例3如圖5、6所示，本發(fā)明的三維運(yùn)動防撞機(jī)械手包括機(jī)械手8，懸臂5，光纖測距傳感器4，反射板2、3，X方向傳感器擋片18，Y方向傳感器擋片15，X方向位置傳感器19、21，Y 方向位置傳感器14、10，控制電路；所述控制電路包括與門121、122，比較器131、132，變阻器141、142，或門151，三極管152，繼電器153 ；機(jī)械手8安裝于Z軸導(dǎo)軌13上，并與Z軸導(dǎo)軌13滑動連接；懸臂5的一端與機(jī)械手8固定連接，光纖測距傳感器4固定在懸臂5的另一端；反射板2、3固定于平臺1上；X方向傳感器擋片18固定于Y軸導(dǎo)軌9上，Y方向傳感器擋片15固定于Z軸導(dǎo)軌13 ；X方向位置傳感器19、21固定于X軸導(dǎo)軌20上，Y方向位置傳感器14、10固定于Y軸導(dǎo)軌9上；X方向位置傳感器19和Y方向位置傳感器14的輸出連接到與門121的兩個輸入端，X方向位置傳感器21和Y方向位置傳感器10的輸出連接到與門122的兩個輸入端。當(dāng)機(jī)械手8運(yùn)動至障礙物6所在區(qū)域時，X方向位置傳感器19、Y方向位置傳感器14分別被X方向傳感器擋片18和Y方向傳感器擋片15遮擋，X方向位置傳感器19和Y方向位置傳感器14輸出同時有效；當(dāng)機(jī)械手8接近障礙物6時，光纖測距傳感器4隨懸臂5運(yùn)動至反射板2的上方。當(dāng)機(jī)械手8運(yùn)動至障礙物7所在區(qū)域時，X方向位置傳感器21、Y方向位置傳感器10分別被X方向傳感器擋片18和Y方向傳感器擋片 15遮擋，X方向位置傳感器21和Y方向位置傳感器10輸出同時有效；當(dāng)機(jī)械手8接近障礙物7時，光纖測距傳感器4隨懸臂5運(yùn)動至反射板2的上方。與門121的輸出連接到比較器131的使能端，與門122的輸出連接到比較器132的使能端；光纖測距傳感器4的輸出同時連接到比較器131、132的反相輸入端；比較器131的同相輸入端連接到變阻器141，變阻器141跨接于IOV電源與地之間，比較器132的同相輸入端連接到變阻器142，變阻器142 跨接于IOV電源與地之間；比較器131、132的輸出連接到或門151的輸入端，三極管152的基極，三極管152的發(fā)射極接地，集電極連接到繼電器153 ；繼電器153斷電時單刀雙置開關(guān)1 接通運(yùn)動控制系統(tǒng)電源161，繼電器153通電時吸合單刀雙置開關(guān)154，接通制動系統(tǒng)電源162。 預(yù)先根據(jù)障礙物6、7和反射板2、3的高度分別調(diào)整變阻器141、142的阻值，以設(shè)定比較器131、132同相輸入端的基準(zhǔn)電壓。機(jī)械手8在三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動下運(yùn)動，光纖測距傳感器4與懸臂5隨機(jī)械手8在三維空間內(nèi)同步運(yùn)動。當(dāng)機(jī)械手8運(yùn)動至障礙物6所在區(qū)域時，X方向位置傳感器19、Y方向位置傳感器14分別被X方向傳感器擋片18和Y方向傳感器擋片15遮擋，X方向位置傳感器19和Y方向位置傳感器14輸出同時有效，與門121 輸出使能信號使比較器131開始工作。當(dāng)機(jī)械手8接近障礙物6時，光纖測距傳感器4恰好移動到反射板2上方。此時，光纖測距傳感器4輸出代表光纖測距傳感器與反射板2之間距離的0-10V模擬電壓信號，比較器131將該模擬電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，判斷當(dāng)前機(jī)械手8是否已低于障礙物6的安全高度。如果機(jī)械手8低于障礙物6的安全高度，則比較器131輸出高電平信號，使三極管152導(dǎo)通，繼電器153工作，吸合單刀雙置開關(guān)154，切斷運(yùn)動控制系統(tǒng)電源161，使X軸電機(jī)23、Y軸電機(jī)17和Z軸電機(jī)12失去動力；同時接通制動系統(tǒng)電源，X軸抱閘22、Υ軸抱閘16和Z軸抱閘11工作，使機(jī)械手8運(yùn)動迅速停止，避免了與障礙物6碰撞。當(dāng)機(jī)械手8運(yùn)動至障礙物7所在區(qū)域時，X方向位置傳感器21、Υ方向位置傳感器10分別被X方向傳感器擋片18和Y方向傳感器擋片15遮擋，X方向位置傳感器21和Y方向位置傳感器10輸出同時有效，與門122輸出使能信號使比較器132開始工作。當(dāng)機(jī)械手8接近障礙物7時，光纖測距傳感器4恰好移動到反射板3上方。此時，光纖測距傳感器4輸出代表光纖測距傳感器與反射板3之間距離的0-10V模擬電壓信號，比較器132將該模擬電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，判斷當(dāng)前機(jī)械手8是否已低于障礙物7的安全高度。如果機(jī)械手8低于障礙物7的安全高度，則比較器132輸出高電平信號，使三極管152 導(dǎo)通，繼電器153工作，吸合單刀雙置開關(guān)154，切斷運(yùn)動控制系統(tǒng)電源161，使X軸電機(jī)23、 Y軸電機(jī)17和Z軸電機(jī)12失去動力；同時接通制動系統(tǒng)電源，X軸抱閘22、Y軸抱閘16和 Z軸抱閘11工作，使機(jī)械手8運(yùn)動迅速停止，避免了與障礙物7碰撞。
權(quán)利要求
1.一種三維運(yùn)動防撞機(jī)械手，包括三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)和安裝固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的Z軸導(dǎo)軌上，并與Z軸導(dǎo)軌(13)滑動連接的機(jī)械手(8)；其特征在于還包括懸臂(5)，光纖測距傳感器G)，反射板，控制電路；所述控制電路包括比較器、三極管(152)、繼電器(15 和單刀雙置開關(guān)(154)；懸臂(5)的一端與機(jī)械手⑶固定連接，光纖測距傳感器⑷固定在懸臂(5)的另一端；反射板O)固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的平臺(1)上，當(dāng)機(jī)械手(8)運(yùn)動至接近障礙物時，光纖測距傳感器(4)與懸臂(5)隨機(jī)械手(8)在三維空間內(nèi)同步運(yùn)動至反射板的上方；光纖測距傳感器的輸出連接到比較器的反相輸入端；比較器的同相輸入端連接到變阻器，變阻器跨接于電源與地之間；比較器的輸出連接到三極管(15 的基極；三極管(152)的發(fā)射極接地，集電極連接到繼電器(153)；繼電器(153)斷電時單刀雙置開關(guān) (154)接通三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動控制系統(tǒng)電源(161)，繼電器(153)通電時吸合單刀雙置開關(guān)(巧4)，接通三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的制動系統(tǒng)電源(162)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維運(yùn)動防撞機(jī)械手，其特征在于還包括X方向傳感器擋片 (18)，Y方向傳感器擋片(15)，一個X方向位置傳感器和一個Y方向位置傳感器；控制電路還包括一個與門；所述X方向傳感器擋片18固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的Y軸導(dǎo)軌9上，Y方向傳感器擋片15固定于Z軸導(dǎo)軌13上；X方向位置傳感器固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的X軸導(dǎo)軌 20上，Y方向位置傳感器固定于Y軸導(dǎo)軌9上；X方向位置傳感器和Y方向位置傳感器的輸出連接到與門的兩個輸入端，與門的輸出連接到比較器的使能端；當(dāng)機(jī)械手8運(yùn)動至障礙物所在區(qū)域時，X方向位置傳感器、Y方向位置傳感器分別被X方向傳感器擋片18和Y方向傳感器擋片15遮擋，X方向位置傳感器和Y方向位置傳感器輸出同時有效，與門輸出使能信號。
3.一種三維運(yùn)動防撞機(jī)械手，包括三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)和安裝固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的Z軸導(dǎo)軌上，并與Z軸導(dǎo)軌(13)滑動連接的機(jī)械手(8)；其特征在于還包括懸臂(5)，光纖測距傳感器G)，與障礙物數(shù)量相應(yīng)的反射板，X方向傳感器擋片(18)，Y方向傳感器擋片(15)，與障礙物數(shù)量相應(yīng)的X方向位置傳感器，與障礙物數(shù)量相應(yīng)的Y方向位置傳感器，控制電路； 所述控制電路包括與障礙物數(shù)量相應(yīng)的與門、比較器及滑動變阻器，還包括或門(151)、三極管(152)、繼電器(153)和單刀雙置開關(guān)(IM)；懸臂(5)的一端與機(jī)械手(8)固定連接， 光纖測距傳感器(4)固定在懸臂(5)的另一端；反射板固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的平臺(1)上； X方向傳感器擋片(18)固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的Y軸導(dǎo)軌(9)上，Y方向傳感器擋片(15)固定于Z軸導(dǎo)軌(13)上；X方向位置傳感器固定于三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的X軸導(dǎo)軌00)上，Y方向位置傳感器固定于Y軸導(dǎo)軌(9)上；各X方向位置傳感器、Y方向位置傳感器的輸出分別連接到對應(yīng)的與門的兩個輸入端，各與門的輸出端連接到對應(yīng)的比較器的使能端；當(dāng)機(jī)械手 (8)運(yùn)動至某一障礙物區(qū)域時，與該障礙物位置對應(yīng)的X方向位置傳感器、Y方向位置傳感器分別被X方向傳感器擋片(18)和Y方向傳感器擋片(15)遮擋，X方向位置傳感器、Y方向位置傳感器輸出同時有效；當(dāng)機(jī)械手(8)接近該障礙物時，光纖測距傳感器(4)隨懸臂(5) 運(yùn)動至與該障礙物位置對應(yīng)的反射板上方；光纖測距傳感器的輸出同時連接到各比較器的反相輸入端；各比較器的同相輸入端分別連接到對應(yīng)的變阻器，變阻器跨接于電源與地之間；各比較器的輸出同時連接到或門(151)的輸入端，或門(151)的輸出端連接到三極管(152)的基極，三極管(152)的發(fā)射極接地，集電極連接到繼電器(153)；繼電器(153)斷電時單刀雙置開關(guān)(154)接通三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動控制系統(tǒng)電源(161)，繼電器(153)通電時吸合單刀雙置開關(guān)(154)，接通三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)的制動系統(tǒng)電源(162。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三維運(yùn)動防撞機(jī)械手，該機(jī)械手安裝固定于Z軸導(dǎo)軌上，并與Z軸導(dǎo)軌滑動連接；懸臂的一端與機(jī)械手固定連接，光纖測距傳感器固定在懸臂的另一端；反射板固定于平臺上，當(dāng)機(jī)械手運(yùn)動至接近障礙物時，光纖測距傳感器運(yùn)動至反射板的上方；光纖測距傳感器的輸出連接到比較器的反相輸入端；比較器的輸出連接到三極管的基極；三極管的集電極連接到繼電器。本發(fā)明利用比較器將光纖測距傳感器輸出的模擬電壓與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，判斷機(jī)械手是否低于障礙物的安全高度，如果是則通過繼電器切斷運(yùn)動控制系統(tǒng)電源，同時接通制動系統(tǒng)電源，使機(jī)械手的運(yùn)動迅速停止，避免了機(jī)械手與障礙物碰撞。
文檔編號B25J9/02GK102152320SQ201110094429
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者劉軒, 張德龍, 黃波 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所