一种机械手臂的摆幅监控系统及机械手臂的制作方法

本技术涉及机械手臂，尤其涉及一种机械手臂的摆幅监控系统及机械手臂。

背景技术：

1、随着生活和科技的日益进步，机械手臂被广泛的应用到各行业的生产线中。尤其在显示面板行业中，需要用到大量的机械手臂对显示面板进行搬送作业。

2、目前的机械手臂运行稳定性较低，机械手臂在取放待取物品时，不仅会在垂直方向发生抖动，还会在水平方向上发生抖动，容易造成对待取物品损坏，严重时还会造成机械手臂断裂。现有的机械手臂缺乏监控设备，无法实现对机械手臂的稳定性进行监控，发生抖动时无法及时的捕捉。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种机械手臂的摆幅监控系统及机械手臂，以解决现有的机械手臂缺少实时监控，异常是无法及时捕捉的问题。

2、根据本实用新型的一方面，提供了一种机械手臂的摆幅监控系统，包括测距模块和控制模块；

3、所述测距模块，包括多个测距单元和和多个触发单元，所述触发单元与所述测距单元一一对应电连接，不同的所述测距单元用于分别获取所述测距单元与待取物品之间的距离；所述触发单元用于在对应的所述测距单元触发时发射侦测信号；

4、所述控制模块包括第一判断单元和第二判断单元；

5、所述第一判断单元包括第一数据运算子单元和第一数据比较子单元；所述第一数据运算子单元与所述多个测距单元连接，用于输出距离比较信号；所述第一数据比较子单元与所述第一数据运算子单元电连接，用于输出所述机械手臂是否在第一方向发生抖动的信号；

6、所述第二判断单元包括数据接收子单元、第二数据运算子单元和第二数据比较子单元；所述数据接收子单元与所述多个触发单元电连接，用于输出接收的所述侦测信号的时间差；所述第二数据运算子单元与所述数据接收子单元电连接，用于输出偏差角度；所述第二数据比较子单元与所述第二数据运算子单元电连接，用于输出所述机械手臂是否在第二方向发生抖动的信号。

7、可选的，所述机械手臂包括手臂本体、第一货叉和第二货叉；所述第一货叉和所述第二货叉设置在所述手臂本体的同侧；

8、所述测距模块包括至少四个所述测距单元；

9、所述第一货叉设置至少2个所述测距单元，所述第二货叉设置至少2个所述测距单元。

10、可选的，所述测距模块包括第一测距单元、第二测距单元、第三测距单元和第四测距单元，所述测距模块还包括第一触发单元、第二触发单元、第三触发单元和第四触发单元；

11、所述第一测距单元和所述第二测距单元设置于所述第一货叉上，所述第三测距单元和所述第四测距单元设置于所述第二货叉上。

12、可选的，所述第一测距单元与所述手臂本体的距离为第一距离，所述第三测距单元与所述手臂本体的距离为第一距离；

13、所述第二测距单元与所述手臂本体的距离为第二距离，所述第四测距单元与所述手臂本体的距离为第二距离；

14、其中，所述第一距离大于所述第二距离。

15、可选的，所述第一判断单元包括第一数据运算子单元和第一数据比较子单元，所述第一数据运算子单元分别与所述第一测距单元、所述第二测距单元、所述第三测距单元和所述第四测距单元连接；

16、所述第一数据运算子单元包括第一除法器；所述第一除法器的两个输入端分别与所述第一测距单元及所述第二测距单元电连接；所述第一数据比较子单元包括第一比较器、第二比较器和第一逻辑门电路，所述第一比较器的第一输入端与所述第一除法器的输出端电连接，所述第一比较器的第二输入端接入第一预设范围的最大值信号，所述第一比较器的输出端与所述第一逻辑门电路的第一输入端电连接；所述第二比较器的第一输入端与所述第一除法器的输出端电连接，所述第二比较器的第二输入端接入所述第一预设范围的最小值信号，所述第二比较器的输出端与所述第一逻辑门电路的第二输入端电连接；所述第一逻辑门电路用于输出所述第一测距单元与所述第二测距单元的所述距离比较信号是否处于所述第一预设范围的信号；

17、和/或，所述第一数据运算子单元包括第二除法器；所述第二除法器的两个输入端分别与所述第三测距单元及所述第四测距单元电连接；

18、所述第一数据比较子单元包括第三比较器、第四比较器和第二逻辑门电路，所述第三比较器的第一输入端与所述第二除法器的输出端电连接，所述第三比较器的第二输入端接入第一预设范围的最大值信号，所述第三比较器的输出端与所述第二逻辑门电路的第一输入端电连接；所述第四比较器的第一输入端与所述第二除法器的输出端电连接，所述第四比较器的第二输入端接入所述第一预设范围的最小值信号，所述第四比较器的输出端与所述第二逻辑门电路的第二输入端电连接；所述第二逻辑门电路用于输出所述第三测距单元与所述第四测距单元的所述距离比较信号是否处于所述第一预设范围的信号。

19、可选的，所述第二判断单元包括数据接收子单元、第二数据运算子单元和第二数据比较子单元；所述数据接收子单元分别与所述第一触发单元、所述第二触发单元、所述第三触发单元和所述第四触发单元连接；

20、所述数据接收子单元包括第一边沿检测电路和第一计数电路，所述第一边沿检测电路与所述第一触发单元及所述第三触发单元电连接，用于输出两个边沿检测信号；所述第一计数电路与所述第一边沿检测电路电连接，用于输出两个所述边沿检测信号的第一时间差；

21、所述数据接收子单元还包括第二边沿检测电路和第二计数电路，所述第二边沿检测电路与所述第二触发单元及所述第四触发单元电连接，用于输出两个边沿检测信号；所述第二计数电路与所述第二边沿检测电路电连接，用于输出两个所述边沿检测信号的第二时间差；

22、所述第二数据运算子单元包括第一乘法器和第三除法器，所述第一乘法器输入端与所述第一计数电路电连接，用于输出两个所述边沿检测信号的时间差内所述机械手臂的第一运动距离；所述第三除法器的第一输入端与所述第一乘法器的输出端连接，所述第三除法器的第二输入端接入所述第一货叉与所述第二货叉之间的距离，用于输出第一角度偏差；

23、所述第二数据运算子单元包括第二乘法器、第四除法器和第五除法器，所述第二乘法器输入端与所述第二计数电路电连接，用于输出两个所述边沿检测信号的时间差内所述机械手臂的第二运动距离；所述第四除法器的第一输入端与所述第二乘法器的输出端连接，所述第四除法器的第二输入端接入所述第一货叉与所述第二货叉之间的距离，用于输出第二角度偏差；所述第五除法器的第一输入端与所述第三除法器的输出端连接，所述第五除法器的第二输入端与所述第四除法器的输出端连接；

24、所述第二数据比较子单元第五比较器、第六比较器和第三逻辑门电路，所述第五比较器的第一输入端与所述第五除法器的输出端电连接，所述第五比较器的第二输入端接入第二预设范围的最大值信号，所述第五比较器的输出端与所述第三逻辑门电路的第一输入端电连接；所述第六比较器的第一输入端与所述第五除法器的输出端电连接，所述第六比较器的第二输入端接入所述第二预设范围的最小值信号，所述第六比较器的输出端与所述第三逻辑门电路的第二输入端电连接；所述第三逻辑门电路用于输出所述第一角度偏差与所述第二角度偏差的比值是否处于所述第二预设范围的信号。

25、可选的，所述摆幅监控系统还包括显示模块和报警模块；

26、所述显示模块与所述控制模块连接，所述显示模块用于显示所述机械手臂在第一方向的摆幅和在第二方向的摆幅；

27、所述报警模块与所述控制模块连接，所述报警模块用于根据所述摆幅大和预设阈值判断是否发出报警信息。

28、可选的，所述测距单元为激光测距传感器、超声波传感器和光电传感器中的至少一种。

29、可选的，所述测距模块与所述控制模块连接方式包括有线连接方式和无线连接方式。

30、根据本实用新型的另一方面，提供了一种机械手臂，包括：上述任一所述的摆幅监控系统。

31、本实用新型实施例的技术方案，通过多个测距单元获取各自与待取物品之间的距离，并在检测到待取物品时通过触发单元发射侦测信号。通过第一判断单元根据多个测距单元获取的距离判断机械手臂在第一方向是否发生抖动，第二判断单元根据接收侦测信号的时间判断机械手臂在第二平方向上是否发生抖动。其中，第一判断单元包括第一数据运算子单元和第一数据比较子单元，第二判断单元包括数据接收子单元、第二数据运算子单元和第二数据比较子单元。如此设置，不仅可以实现对机械手臂第一方向上的摆幅进行监测，还能够对机械手臂水第二向上的摆幅进行监测，实现对机械手臂的全方位监控，增强机械手臂的稳定性和安全性，避免机械手臂摆幅过大对待取物品造损伤，提高生产良率，还能够防止机械手臂摆幅过大时造成断裂的风险，延长了机械手臂的使用寿命。

32、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。