力学控制模块制造技术

力学控制模块，包括主控单元、AD转换单元、信号处理单元、开关量输入单元、开关量输出单元、串口通信单元、报警单元以及电源单元；电源单元与传感器通过通用接口电性相连，传感器与信号处理单元通过通用接口电性相连，信号处理器与AD转换单元电性相连，主控单元分别与AD转换单元、报警单元、串口通信单元、开关量输入单元以及开关量输出单元电性相连，开关量输出单元、开关量输出单元还分别通过通用接口与现场设备电性相连，串口通信单元与上位机通过RS485/RS232通讯协议传送数据；本实用新型专利技术能够对现场设备进行闭环控制和自动调零，并且具有传感器断线报警功能。有传感器断线报警功能。有传感器断线报警功能。

【技术实现步骤摘要】
力学控制模块


[0001]本技术涉及动态力学控制领域，具体涉及一种力学控制模块。

技术介绍

[0002]在工业现场的自动化设备中，需要使用动态力学控制模块，以完成协作机器人的关节扭力控制，压装力学控制，打磨力控制等应用。现有的力学控制模块存在的主要问题有：(1)只能单向接收传感器的信号，不能接收现场设备的开关量信号，无法对现场设备进行闭环控制；(2)无法根据传感器信号对现场设备进行开关量控制，使得现场设备存在手动调零的问题；(3)没有传感器断线报警功能，存在传感器接线意外断开造成的事故。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本技术的目的是提供一种力学控制模块，以解决现有技术存在的现场设备无法进行闭环控制、现场设备只能手动调零以及没有传感器断线报警功能的问题。
[0004]为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：提供一种力学控制模块，用于协作机器人的关节扭力控制、压装力学控制、打磨力控制，包括主控单元、AD转换单元、信号处理单元、开关量输入单元、开关量输出单元、串口通信单元、报警单元以及电源单元；所述信号处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.力学控制模块，其特征在于，用于协作机器人的关节扭力控制、压装力学控制、打磨力控制，包括主控单元、AD转换单元、信号处理单元、开关量输入单元、开关量输出单元、串口通信单元、报警单元以及电源单元；所述信号处理单元用于对传感器传送的传感器信号进行滤波整理，以抑制共模干扰信号；所述AD转换单元用于将从所述信号处理单元接收的所述传感器信号从传感器模拟信号转换为传感器数字信号后，传送至所述主控单元；所述开关量输入单元用于将从现场设备接收的开关信号传送至所述主控单元；所述开关量输出单元用于将从所述主控单元接收的控制信号传送至所述现场设备；所述串口通信单元用于所述主控单元与上位机之间的数据通讯；所述报警单元用于输出从所述主控单元接收到的报警信号；所述主控单元用于对所述传感器数字信号和所述开关信号进行处理分析以生成所述控制信号和所述报警信号，所述控制信号为根据所述传感器数字信号和所述开关信号的分析结果需要所述现场设备执行的动作信号，所述报警信号为根据所述传感器数字信号分析结果判断所述传感器是否断线从而需要报警的信号；所述电源单元用于为传感器提供电源；所述电源单元与所述传感器通过通用接口电性相连，所述传感器与所述信号处理单元通过通用接口电性相连，所述信号处理单元与所述AD转换单元电性相连，所述主控单元分别与所述AD转换单元、所述报警单元、所述串口通信单元、所述开关量输入单元以及所述开关量输出单元电性相连，所述开关量输出单元、所述开关量输出单元还分别通过通用接口与所述现场设备电性相连，所述串口通信单元与上位机通过RS485/RS232通讯协议传送数据。2.根据权利要求1所述的力学控制模块，其特征在于，所述主控单元包括主控芯片U7，三端稳压管UF3，极性电容E4，晶振Y3，电容C6、C18、C24、C25，电阻R11、R202；所述主控芯片U7的引脚1连接引脚64，所述主控芯片U7的引脚43、引脚61、引脚63分别接地，所述主控芯片U7的引脚15、引脚52、引脚62分别接3.3V，所述主控芯片U7的引脚14连接所述极性电容E4的正极，所述极性电容E4的负极接地，所述主控芯片U7的引脚51分别连接所述电容C24的一端和所述电容C25的一端，所述电容C24的另一端和所述电容C25的另一端分别接地，所述电容C24的一端还分别连接所述三端稳压管UF3的引脚1和引脚2，所述三端稳压管UF3的引脚2还连接所述电阻R202的一端，所述电阻R202的另一端接3.3V，所述三端稳压管UF3的引脚3接地，所述主控芯片U7的引脚58分别连接所述电阻R11的一端、所述晶振Y3的一端以及所述电容C6的一端，所述电容C6的另一端接地，所述主控芯片U7的引脚59分别连接所述电阻R11的另一端、所述晶振Y3的另一端以及所述电容C18的一端，所述电容C18的另一端接地；所述主控芯片U7的引脚8连接端子AN
‑
SCLK，为串行时间输入端；所述主控芯片U7的引脚6连接端子AN
‑
SDI，为串行数字接口；所述主控芯片U7的引脚9连接端子AN
‑
CS，为片选信号端；所述主控芯片U7的引脚46连接端子OUT1
‑
IN，所述主控芯片U7的引脚47连接端子OUT2
‑
IN，为开关量输入端；所述主控芯片U7的引脚48连接端子IN1
‑
OUT，为开关量输出端；所述主控芯片U7的引脚38连接端子RXD，为数据接收端；所述主控芯片U7的引脚37连接端子TXD，为数据发送端；所述主控芯片U7的引脚29连接端子EE
‑
CS，为报警信号输出端。3.根据权利要求2所述的力学控制模块，其特征在于，所述信号处理单元包括共模滤波器LB2，电感器LB1、LB3，极性电容E3，电容CA1、CA2、CA3、CA4、CB1、CB2、CB3、CB4，电阻RA和RB；所述共模滤波器LB2在线路中能有效地抑制共模干扰信号，而对线路正常传输的差模信
号无影响；所述共模滤波器LB2的引脚2连接所述传感器的信号接口正极，所述共模滤波器LB2的引脚4连接所述传感器的信号接口负极，所述共模滤波器LB2的引脚1分别连接所述电感器LB3的一端和所述电容CA1的一端，所述电容CA1的另一端依次与所述电容CA3的一端、所述电容CA2的一端以及所述电容CA4的一端相连后接地线E
‑
GND，所述电感器LB3的另一端依次与所述电容CA3的另一端和所述电容CA2的另一端相连后接所述电阻RA的一端，所述电阻RA的另一端分别连接所述电容CA4的另一端、端子AN+、所述极性电容E3的正极，所述共模滤波器LB2的引脚3分别连接所述电感器LB1的一端和所述电容CB1的一端，所述电容CB1的另一端依次与所述电容CB3的一端、所述电容CB2的一端以及所述电容CB4的一端相连后接地线E
‑
GND，所述电感器LB1的另一端依次与所述电容CB3的另一端和所述电容CB2的另一端相连后接所述电阻RB的一端，所述电阻RB的另一端分别连接所述电容CB4的另一端、端子AN
‑
、所述极性电容E3的负极。4.根据权利要求3所述的力学控制模块，其特征在于，所述AD转换单元包括模拟数字转换器U5，线性稳压器芯片U4，晶振Y2，电容C13、C14、C35、C42，电阻R30、R31、R32、R34、RP2
‑
A、RP2
‑
B、RP2
‑
C、RP2
‑
D、R4；所述模拟数字转换器U5的引脚1连接所述端子AN+，所述模拟数字转换器U5的引脚2连接所述电阻R4的一端后接所述端子AN
‑
，所述模拟数字转换器U5的引脚3连接所述电容C42的一端，所述模拟数字转换器U5的引脚4连接所述电容C42的另一端，所述模拟数字转换器U5的引脚5分别连接所述电容C13的一端和所述线性稳压器芯片U4的引脚5，所述电容C13的另一端和所述线性稳压器芯片U4的引脚2相连后分别连接所述电容C14的一端和地线E
‑
GND，所述线性稳压器芯片U4的引脚1和引脚3相连后分别连接所述电容C14的另一端和电压输出端E
‑
VOUT，所述模拟数字转换器U5的引脚6和引脚16分别接地，所述模拟数字转换器U5的引脚9连接所述晶振Y2的一端，所述模拟数字转换器U5的引脚10连接所述晶振Y2的另一端，所述模拟数字转换器U5的引脚11连接所述电阻RP2
‑
D的一端，所述电阻RP2
‑
D的另一端连接所述端子AN
‑
SCLK，所述模拟数字转换器U5的引脚12连接所述电阻RP2
‑
C的一端，所述电阻RP2
‑
C的另一端连接所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端接地，所述模拟数字转换器U5的引脚13连接所述电阻RP2
‑
B的一端，所述电阻RP2
‑
B的另一端连接所述端子AN
‑
SDI，所述模拟数字转换器U5的引脚14连接所述电阻RP2
‑
A的一端，所述电阻RP2
‑
A的另一端连接所述端子AN<...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩学荣，吴美贞，沈力，
申请(专利权)人：深圳市鑫精诚科技有限公司，
类型：新型
国别省市：