本發(fā)明涉及機械手配套設備技術領域，尤其是涉及一種機械手控制器及其控制方法。

背景技術：

隨著國家經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，汽車裝配線工人越來越被更多的機械手所取代。機械手具有快速、高效的優(yōu)點，并且適用長時間的工作。

機械手通常需要專業(yè)的控制器去控制其執(zhí)行不同的動作。機械手控制系統(tǒng)專業(yè)性較高，因此在安裝機械手控制系統(tǒng)的過程中往往依靠專業(yè)的工程師去設計安裝和調試，通過此種方式進行機械手的安裝與調試，不但效率低，而且工作量大，調試時間長，人工成本高。

目前在安裝機械手控制系統(tǒng)過程中使用的控制器品牌各不相同，且需要專業(yè)人員進行編程設計和設備調試，時間消耗大。如中國專利cn203019644u公開了一種注塑機機械手手持控制器裝置，包括控制器主板以及預期相互連接的鍵盤和顯示器，顯示器采用12864lcd顯示屏，鍵盤采用矩陣式5*8構成的40個機械式按鍵，控制器主板由stc89x單片機處理芯片組成。由其說明書中可知，其報警基于外界外接報警燈進行告警顯示，因此在安裝和調試過程中無法確切是何種報警，需要花費大量的時間進行故障的排查。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種機械手控制器及其控制方法，在機械手出現(xiàn)故障時能夠區(qū)分何種告警，并輸出告警信息。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術方案：

一種機械手控制器，其包括信號輸入接口模塊、微處理器控制模塊、驅動模塊，以及語音輸出模塊，所述信號輸入接口模塊輸入機械手動作開關信號至微處理器控制模塊，微處理器控制模塊對接收到的動作開關信號處理后輸出控制信號至驅動模塊中，所述驅動模塊根據(jù)接收到的控制信號驅動機械手執(zhí)行相應的動作，若機械手在執(zhí)行動作過程中出現(xiàn)故障，微處理器控制模塊控制語音輸出模塊輸出告警語音。

優(yōu)選地，所述機械手控制器還包括用于消除信號干擾的光耦隔離模塊，所述信號輸入接口模塊通過光耦隔離模塊與微處理器控制模塊相連接。

優(yōu)選地，所述機械手控制器包括用于設定機械手運行參數(shù)的參數(shù)設置模塊，所述參數(shù)設置模塊包括按鍵模塊和顯示模塊，所述按鍵模塊用于選擇并輸入機械手運行參數(shù)，所述顯示模塊用于顯示、查看機械手運行參數(shù)。

優(yōu)選地，所述語音輸出模塊包括揚聲器、用于驅動揚聲器發(fā)聲的揚聲器驅動模塊，以及語音卡，所述語音卡用于存儲告警語音，所述揚聲器驅動模塊、語音卡均與微處理器控制模塊相通信。

優(yōu)選地，所述機械手控制器上還設有語音輸入接口模塊，所述語音輸入接口模塊用于將告警語音導入至語音卡中。

一種機械手控制器控制機械手的方法，包括如下步驟：

步驟s1，將機械手動作按鈕與信號輸入接口模塊相連接；

步驟s2，將機械手運行參數(shù)寫入至機械手控制器中；

步驟s3，將告警語音輸入至機械手控制器中；

步驟s4，按動機械手動作按鈕使機械手執(zhí)行動作，若出現(xiàn)故障，則播放告警語音。

優(yōu)選地，步驟s1中，所述輸入接口模塊依次為輸入急停接口、快進接口、快退接口、隨行接口、返回接口、隨行切換接口、復位接口、主線狀態(tài)接口、始端預警接口、始端停線接口、末端報警接口、末端停線接口、變頻報警接口，根據(jù)控制器使用說明書中的接線圖將動作按鈕與信號輸入接口模塊相連接。

優(yōu)選地，步驟s2中，通過參數(shù)設置模塊將機械手運行參數(shù)寫入至控制器中。

優(yōu)選地，步驟s3中，機械手控制器中設有語音輸出模塊和語音輸入接口模塊，所述語音輸出模塊包括揚聲器、用于驅動揚聲器發(fā)聲的揚聲器驅動模塊，以及語音卡，所述語音輸入接口模塊用于將告警語音導入至語音卡中。

優(yōu)選地，步驟s4中還包括若機械手運行存在偏差，通過參數(shù)設置模塊進行運行參數(shù)微調。

本發(fā)明的有益效果是：

與現(xiàn)有的機械手控制器相比，本發(fā)明集成化程度高，對于所有設備用到的參數(shù)均可通過按鍵單元進行設定，同時控制程序自定義程度高，可通過按鍵單元進行修改、設定，最終實現(xiàn)非標設備標準化，讓非專業(yè)人員都可以在短時間內設計調試出一臺安全可靠穩(wěn)定的機械手控制器。同時，還通過設置語音輸出模塊，使操作人員的更加清晰的知道告警信息，提高排障效率和易用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的結構框圖示意圖；

圖2是本發(fā)明控制機械手的方法流程圖；

圖3是本發(fā)明的輸入電路圖示意圖；

圖4是本發(fā)明的輸出電路圖；

圖5是機械手控制電路圖示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明實施例的技術方案進行清楚、完整的描述。

本發(fā)明所揭示的一種機械手控制器及器控制方法，用于控制機械手，并在機械手運行過程中若出現(xiàn)故障，輸出告警信息。

如圖1所示，機械手控制器包括信號輸入接口模塊、微處理器控制模塊、驅動模塊，以及語音輸出模塊，所述信號輸入接口模塊與機械手動作按鈕相連接，用于輸入機械手動作開關信號；所述微處理器控制模塊對接收到的動作開關信號處理后輸出控制信號至驅動模塊中；所述驅動模塊根據(jù)接收到的控制信號驅動機械手執(zhí)行相應的動作；若機械手在執(zhí)行動作過程中出現(xiàn)故障，微處理器控制模塊控制語音輸出模塊輸出告警信息。

具體的，所述信號輸入接口模塊包括多個線纜接口，每個線纜接口表示不同的功能。本實施例中，所述輸入接口模塊依次輸入急停接口、快進接口、快退接口、隨行接口、返回接口、隨行切換接口、復位接口、主線狀態(tài)接口、始端預警接口、始端停線接口、末端報警接口、末端停線接口、變頻報警接口。機械手動作按鈕包括前進按鈕、后退按鈕、隨行按鈕等，當將機械手動作按鈕與信號輸入接口模塊進行連線時，只需要根據(jù)控制器使用說明書中的接線圖進行連線即可。

進一步地，機械手控制器中還設有光耦隔離模塊，所述光耦隔離模塊抗干擾能力強，能夠有效避免信號的干擾。所述信號輸入接口模塊通過光耦隔離模塊與微處理器控制模塊相連接，使輸入至微處理器控制模塊中的動作開關信號更加的穩(wěn)定。

所述機械手控制器還設有參數(shù)設置模塊，所述參數(shù)設置用于設定機械手運行參數(shù)，所述參數(shù)設置模塊包括按鍵模塊和顯示模塊，所述按鍵模塊用于選擇并輸入機械手運行參數(shù)，所述顯示模塊用于顯示、查看機械手運行參數(shù)。本實施例中，所述顯示模塊為lcd顯示屏。

進一步地，所述語音輸出模塊包括揚聲器、用于驅動揚聲器發(fā)聲的揚聲器驅動模塊，以及語音卡，所述語音卡用于存儲告警語音，所述揚聲器驅動模塊、語音卡均與微處理器控制模塊相通信。當機械手在運行過程中發(fā)生故障時，微處理器控制模塊根據(jù)故障類型從所述語音卡中提取出相應的告警語音，進一步通過揚聲器驅動模塊驅動揚聲器發(fā)出告警語音，使得工作人員對故障進行快速定位，提高排障效率。所述機械手控制器上還設有語音輸入接口模塊，所述語音輸入接口模塊用于將告警語音導入至語音卡中，不同的機械手設備需要用到的告警語音不同，因此，在機械手執(zhí)行動作之前需要將準備好的告警語音導入至語音卡中。優(yōu)選地，所述語音輸入接口模塊為usb接口，當然，其他具有數(shù)據(jù)傳輸功能的接口均可。

如圖2所示，一種使用上述控制器控制機械手的方法，包括如下步驟：

步驟s1，將機械手動作按鈕與信號輸入接口模塊相連接；

具體的，輸入接口模塊包括多個線纜接口，每個線纜接口表示不同的功能。本實施例中，所述輸入接口模塊依次輸入急停接口、快進接口、快退接口、隨行接口、返回接口、隨行切換接口、復位接口、主線狀態(tài)接口、始端預警接口、始端停線接口、末端報警接口、末端停線接口、變頻報警接口。機械手動作按鈕包括前進按鈕、后退按鈕、隨行按鈕等，機械手動作按鈕根據(jù)使用說明書中的接線圖接入至信號輸入接口模塊中即可。

步驟s2，將機械手運行參數(shù)寫入至機械手控制器中；

具體的，機械手在運行過程中需要根據(jù)自身的運行參數(shù)執(zhí)行動作，如舵機轉速、減速比、齒輪大小等，因此，在機械手運行之前需要將其運行參數(shù)寫入至控制器中。本實施例中，通過參數(shù)設置模塊將機械手運行參數(shù)寫入至控制器中，即按鍵模塊用于選擇并輸入機械手運行參數(shù)，所述顯示模塊用于顯示、查看機械手運行參數(shù)。

步驟s3，將告警語音輸入至控制器中；

具體的，機械手在運行過程中有可能出現(xiàn)運行故障，傳統(tǒng)的故障告警是通過指示燈進行指示的，無法確定哪里出現(xiàn)了故障。而本實施例中，控制器中設有語音輸出模塊，當出現(xiàn)故障時，語音輸出模塊輸出告警語音，告知工作人員出現(xiàn)了何種故障。所述語音輸出模塊包括揚聲器、用于驅動揚聲器發(fā)聲的揚聲器驅動模塊，以及語音卡。所述機械手控制器上還設有語音輸入接口模塊，所述語音輸入接口模塊用于將告警語音導入至語音卡中。

步驟s4，按動機械手動作按鈕使機械手執(zhí)行動作，若出現(xiàn)故障，則播放告警語音。

具體的，機械手運行參數(shù)設置完畢后，進行機械手調試，使其在設定的參數(shù)條件下運行，按下不同功能的動作按鈕并觀察機械手，若機械手在運行過程中出現(xiàn)故障，則通過揚聲器播放告警語音。若機械手存在偏差，可通過參數(shù)設置模塊進行參數(shù)微調，使機械手運行的更加準確。

具體的，結合圖3、圖4和圖5所示。圖3是控制器的輸入電路圖，圖4是控制器的輸出電路，圖5是機械手控制電路圖。當機械手的動作按鈕接入控制器的信號輸入接口模塊后，若按下隨行按鈕，即控制器輸入電路上的io.3開關閉合，微控處理模塊接收到開關量信號，通過預制的邏輯關系進行判斷，進而輸出隨行信號y4和隨行指示燈信號y10。由于隨行信號y4接入繼電器ka2，繼電器ka2繼電器ka2驅動舵機運動。

與現(xiàn)有的機械手控制器相比，本發(fā)明集成化程度高，對于所有設備用到的參數(shù)均可通過按鍵單元進行設定，同時程序自定義程度高，可通過按鍵單元進行修改、設定，最終實現(xiàn)非標設備標準化，讓非專業(yè)人員都可以在短時間內設計調試出一臺安全可靠穩(wěn)定的機械手控制器。

另外，本發(fā)明通過設置語音輸出模塊，用于輸出告警信息，使操作人員快速的對故障進行定位，提高了排障效率。

本發(fā)明的技術內容及技術特征已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護范圍應不限于實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權利要求所涵蓋。