[发明专利]一种平移系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种平移系统及其工作方法。

背景技术

自动化技术是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程。自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。

对于大多数自动化设备，比如自动化流水线设备，平移机构是其中必不可少的构件。目前使用较多的一种平移机构是采用多个气缸或电机来驱动平行四边形摆杆做二维复合运动，从而实现对物件的搬运工作。这种结构的平移机构由于驱动部件多，各驱动部件之间的动作需要保持一致，因此机构的运行速度较低，噪音较大。同时，现有的很多类似驱动机构的电控机构互换性和移植性差，灵活性不够，因此开发周期长，开发成本高。而且现有的一些电控机构都是采用的基本的通信协议，兼容性差。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种运行速度快，噪音小的平移系统。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案是：一种平移系统，包括平移机构和控制机构；所述平移机构包括基板，穿过基板并与基板转动连接的第一转轴和第二转轴，位于基板前侧的第一连杆、第二连杆和摆杆，安装在摆杆头部的执行单元，以及位于基板后侧的传动装置、驱动装置和电控装置；所述第一连杆和第二连杆平行设置；所述第一连杆的一端和第二连杆的一端分别与第一转轴和第二转轴固定连接，第一连杆的另一端和第二连杆的另一端均与摆杆的中部和尾部铰接；所述驱动装置驱动传动装置带动第一转轴和第二转轴同步转动；所述驱动装置和电控装置均安装在基板上；所述驱动装置和执行单元均与电控装置电连接；所述控制机构包括PCB板及设置在PCB板上的主控模块、传感模块、驱动模块、输出模块和通信模块；所述主控模块为机构核心；所述传感模块的输入端连接传感器，输出端连接主控模块的输入端；所述驱动模块的输入端连接主控模块的输出端，驱动模块的输出端与平移机构的电控装置电连接；所述输出模块的输入端连接主控模块的输出端；所述通信模块与上位机通信连接。

所述平移机构的驱动装置包括电机和电机支架；所述电机支架固定在基板上，电机固定在电机支架上；所述传动装置包括第一带轮、第二带轮、第三带轮和同步带；所述第三带轮固定在电机的输出轴上；所述同步带环绕第一带轮、第二带轮和第三带轮；所述电机与电控装置电连接 ；所述控制机构中通信模块与上位机通信的工业总线包括RS485总线或者CAN总线。

所述平移机构还包括安装在基板后侧的压紧装置；所述压紧装置压紧同步带，使同步带紧绕第一带轮、第二带轮和第三带轮。

所述平移机构的压紧装置包括轴和轴承；所述轴安装在基板上；所述轴承安装在轴上，并压紧同步带。

所述平移机构的电控装置包括电控板和电控板支架；所述电控板支架固定在基板上，电控板固定在电控板支架上；所述驱动装置和执行单元均与电控板电连接；所述控制机构的驱动模块与电控板电连接。

所述平移机构的执行单元包括真空吸头或气动夹爪。

所述平移机构还包括固定在基板前侧的两个限位螺柱；所述两个限位螺柱均位于第一连杆的外侧；所述两个限位螺柱限制第一连杆两个方向的转动行程。

所述平移机构还包括固定在基板前侧的光电开关和固定在摆杆上的光电挡片；所述光电开关和光电挡片均位于第一连杆的内侧；所述光电开关与电控装置电连接。

所述平移机构还包括前罩壳、支柱、钣金支架和电机罩壳；所述前罩壳固定在基板的前侧；所述支柱固定在驱动装置上，钣金支架固定在支柱上，电机罩壳固定在钣金支架上；所述电机罩壳设有散热孔。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供平移系统的工作方法。

为解决前述技术问题，本发明所提供的技术方案是：一种平移系统的工作方法，采用前述的平移系统，包括以下步骤：

①平移系统初始化；

②进入uC-OS主循环，增加实时操作系统uC-OS II，进行任务管理；

③创建平移系统主任务和各并行的电机控制任务；通信任务为平移系统主任务，各并行的电机控制任务由主任务接收相关的指令启动；

④接收来自上位机的命令，进行解析，分解成各种指令任务；

⑤平移系统执行指令任务和各并行的电机控制任务；

⑥执行完成后，平移系统待机，等待下次通信指令到来。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：（1）本发明通过一个电机驱动摆杆做二维复合运动，简化了结构，提高了机构的运行速度，降低了机构的噪音。