机器手臂解除剎车的方法技术

本发明专利技术公开一种机器手臂解除剎车的方法，进行解除剎车时，预设马达的转动角度，以第一转动方向及转动角度转动马达，并将电磁阀的挡销缩回，在解除剎车失败时，再以反向的第二转动方向及转动角度转动马达，以确保成功解除剎车。

Method for lifting brake by machine arm

The invention discloses a robot arm lift brake method, release the brakes, the rotation angle of preset motor, with the first rotation direction and rotation angle of the rotation of motor, and the pin valve retracts in the lifting of brake failure, and then to reverse the second rotation direction and rotation angle of rotation motor, to ensure its success. Lift the brake.

【技术实现步骤摘要】
机器手臂解除剎车的方法
本专利技术涉及一种机器手臂，尤其是涉及机器手臂从剎车停止转动中，解除剎车让机器手臂移动的方法。
技术介绍
工厂自动化利用机器手臂自动抓取工件，不断来回移动进行组装制造，以提高生产的效率。而来回移动的机器手臂，除了需要驱动模块提供动力外，尚需依赖稳定可靠的剎车，才能将机器手臂停止在预定的位置，以进行精确的作业。请参考图1，为现有技术美国专利US8410732的机器手臂的驱动模块10。现有技术的驱动模块10，利用马达11驱动转轴12转动，经由减速装置13减速后，输出动力移动机器手臂。驱动模块10中设置剎车装置，剎车装置将棘轮14固定在转轴12上，并在棘轮14周边设置电磁阀15，电磁阀15通过伸缩的挡销16离合棘轮14，阻挡或释放棘轮14转动。驱动模块10另在转轴12的一端固定编码器(Encoder)17，侦测马达11的转动角度，作为监视及控制马达11转动的反馈信号。当机器手臂需要移动时，控制电磁阀15缩回挡销16释放棘轮14，再以信号控制马达11驱动转轴12转动，并由编码器17监视马达11是否依照信号需要的角度转动。当机器手臂需要停止时，驱动模块10进行剎车作业，启动电磁阀15伸长挡销16阻挡棘轮14转动，产生剎车力矩，抵抗机器手臂本身及乘载工件所形成负载的惯性力，以停止棘轮14固定的转轴12转动，进而阻止机器手臂移动，再由编码器17监视马达11是否依照信号停止在需要的角度。然而，当电磁阀15的挡销16停止机器手臂转动后，机器手臂的负载，将经由棘轮14作用在电磁阀15伸长的挡销16上，如乘载工件过大，负载将使棘轮14与挡销16间形成较大的摩擦力。当机器手臂需要再移动时，控制电磁阀15缩回挡销16的力量，不足以克服棘轮14与挡销16间的摩擦力时，挡销16被棘轮14卡阻，电磁阀15将无法顺利缩回挡销16释放棘轮14，因而导致驱动模块10无法解除剎车。如在无法解除剎车下，一旦驱动模块10使用更大力量或转动角度驱动马达11转动时，将造成挡销16或棘轮14弯曲变形，不仅影响机器手臂定位的精准性，甚至造成机器手臂毁损。因此，机器手臂在解除剎车的方法上，仍有问题亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机器手臂解除剎车的方法，通过预设马达较小的转动角度，控制马达在不同的转动方向转动，让传输负载的棘轮离开挡销，以缩回挡销解除剎车。为了达到前述专利技术的目的，本专利技术第一实施例机器手臂解除剎车的方法，进行解除剎车时，预设控制马达转动的转动角度，以预设第一转动方向及转动角度转动马达，并解除剎车将电磁阀的挡销缩回，成功解除剎车则结束解除剎车作业，如解除剎车失败，以预设的第二转动方向及转动角度转动马达，并解除剎车将电磁阀的挡销缩回，如解除剎车成功，结束解除剎车作业。本专利技术机器手臂的解除剎车是将电磁阀的挡销缩回，让挡销脱离棘轮的转动路径。而第一转动方向与第二转动方向为相反的转动方向。其中预设的转动角度为小角度，让挡销与棘轮在安全的弹性变形内。另由编码器监视马达转轴转动的反馈信号，检查未转动到预设转动角度时，为剎车解除失败，而检查转动到预设转动角度时，为剎车解除成功。本专利技术第二实施例机器手臂解除剎车的方法，在开始进行解除剎车时，设定马达转动的第一转动方向、第二转动方向及转动角度，以第一转动方向及转动角度转动马达，连续以反向的第二转动方向及转动角度转动马达，解除剎车持续预设一段时间，最后结束解除剎车作业。附图说明图1为现有技术机器手臂的驱动模块的侧剖视图；图2为本专利技术机器手臂在第一转动方向解除剎车的示意图；图3为本专利技术机器手臂在第二转动方向解除剎车的示意图；图4为本专利技术第一实施例机器手臂解除剎车的方法的流程图；图5为本专利技术机器手臂在二转动方向解除剎车的示意图；图6为本专利技术第二实施例机器手臂解除剎车的方法的流程图。符号说明20转轴21棘轮22电磁阀23挡销具体实施方式有关本专利技术为达成上述目的，所采用的技术手段及其功效，兹举较佳实施例，并配合附图加以说明如下。请同时参阅图2及图3，图2为本专利技术机器手臂在第一转动方向解除剎车的示意图，图3为本专利技术机器手臂在第二转动方向解除剎车的示意图。本专利技术机器手臂的马达具有一转轴20，剎车装置将棘轮21设在转轴20圆周上，棘轮21径向伸出转轴20的圆周。棘轮21的周边设有一电磁阀22，电磁阀22具有伸缩的挡销23，挡销23受电磁阀23的磁力作用，挡销23伸出时进入棘轮21的转动路径，挡销23缩回时脱离棘轮21的转动路径。当机器手臂剎车时，控制电磁阀22伸出挡销23，使挡销23进入棘轮21的转动路径阻挡棘轮21移动，产生剎车力矩，抵抗机器手臂负载L产生的惯性力，停止棘轮21固定的转轴20转动，进而阻止机器手臂移动。而停止机器手臂转动后，机器手臂的负载L，经由棘轮21作用在电磁阀22伸长的挡销23上。当机器手臂需要再移动时，必须先解除剎车。解除剎车时，控制电磁阀22缩回挡销23，让挡销23脱离棘轮21的转动路径，不会卡阻棘轮21转动，才能控制马达自由转动转轴20。由于机器手臂的负载L随抓取工件的大小而变，而负载L作用的方向也随机器手臂停留的位置改变，因此解除剎车时不仅无法获知负载L大小及作用方向，且即使控制电磁阀22缩回挡销23，也无法确保是否能克服摩擦力，成功缩回挡销23。因此，图2中，本专利技术首先预设马达转动的第一转动方向R1、第二转动方向R2、及转动角度θ。预设的第一转动方向R1可为顺时钟转动或逆时钟转动。第二转动方向R2则与第一转动方向R1为相反的转动方向。而该转动角度θ较小，即使在挡销23阻档棘轮21的错误转动下，仍使挡销23与棘轮21在安全的弹性变形内。在进行解除剎车时，本专利技术以预设第一转动方向R1及转动角度θ转动马达，本实施例以第一转动方向R1为逆时钟转动举例说明，并控制电磁阀22缩回挡销23。由于预设的转动方向错误，第一转动方向R1驱动转轴20带动棘轮21，受挡销23阻挡，棘轮21挤压固定不动的电磁阀22的挡销23，无法转动到预设的转动角度θ，且让棘轮21与挡销23产生弹性变形(如虚线所示)。在挤压下，棘轮21与挡销23间的摩擦力更大，棘轮21卡阻挡销23的力量更强，电磁阀22无法顺利缩回挡销23，通过编码器(请参图1)监视转轴20未转动到预设转动角度θ的反馈信号，加以检查挡销23未缩回，而判断剎车解除失败。图3中，在第一转动方向解除剎车失败下，本专利技术紧接着以预设第二转动方向R2及转动角度θ转动马达，本实施例以第二转动方向R2为顺时钟转动举例说明。并控制电磁阀22缩回挡销23。由于第二转动方向R2驱动转轴20带动棘轮21，未受电磁阀22的挡销23阻挡，转轴20顺利转动到转动角度θ，让棘轮21离开挡销23(如虚线所示)。挡销23未受负载L作用下，棘轮21不会卡阻挡销23，电磁阀22可顺利缩回挡销23，并通过编码器监视转轴20转动到转动角度θ的反馈信号，加以检查挡销23已缩回，判断成功解除剎车。由于转动方向仅有顺时钟与逆时钟转动两方向，在本专利技术第一转动方向R1与第二转动方向R2依序两方向转动下，必定有一转动方向使棘轮21离开挡销23，而能确保成功解除剎车。如图4所示，为本专利技术第一实施例机器手臂解除剎车的方法的流程图。本专利技术机器手臂解除剎车的方法的详细步骤说明如下:步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器手臂解除剎车的方法，其步骤包含：开始进行解除剎车；设定马达转动的第一转动方向、第二转动方向及转动角度；以第一转动方向及转动角度转动马达，并解除剎车；检查解除剎车失败；以第二转动方向及转动角度转动马达，并解除剎车；结束解除剎车作业。

【技术特征摘要】
2016.01.18 TW 1051014811.一种机器手臂解除剎车的方法，其步骤包含：开始进行解除剎车；设定马达转动的第一转动方向、第二转动方向及转动角度；以第一转动方向及转动角度转动马达，并解除剎车；检查解除剎车失败；以第二转动方向及转动角度转动马达，并解除剎车；结束解除剎车作业。2.如权利要求2所述的机器手臂解除剎车的方法，其中该转动角度为小角度。3.如权利要求1所述的机器手臂解除剎车的方法，其中该第一转动方向与第二转动方向为相反的转动方向。4.如权利要求1所述的机器手臂解除剎车的方法，其中检查第一转动方向转动马达的解除剎车，如果解除剎车成功，则结束解除剎车作业。5.如权利要求1所述的机器手臂解除剎车的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏怡宾，夏绍基，
申请(专利权)人：广明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71