CN108544486A - 一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手，其包括中空的底座，底座顶部中心开设有一圆槽，圆槽上设置有下轴承，下轴承内垂直连接有一旋转辊，旋转辊的底部位于底座内，旋转辊的顶部延伸出底座顶部，底座内设置有一磁阻伺服电机，磁阻伺服电机连接旋转辊并驱动旋转辊转动，旋转辊上设置有一旋转筒，旋转筒能够随旋转辊转动，旋转筒上部设置有机械臂，机械臂的前端设置有机械夹爪；磁阻伺服电机采用控制***进行操控。本发明采用多轴机械臂进行动作，具有动作灵活，抓取效率等优点；本发明的机械手采用磁阻伺服电机进行控制，磁阻伺服电机采用控制***进行操控，控制***大大提高控制***的速度，使机械手的工作更为灵敏。

Description

一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手
技术领域
本发明涉及一种机械手，具体为一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手。
背景技术
机械手在工业上作用于各种领域，其具有广泛的应用，在各行各业均能够进行流水线上抓取工件使用；机械手通常使用伺服电机或气泵来进行控制；最早的伺服控制***主要采用的是电液位传运方式，这种方式虽然简单，但是工艺要求高、维护成本高、噪声大而且控制的灵活性也不好，因此在20世纪60年代被直流伺服控制***所取代，直流伺服控制***具有结构简单、调速范围宽、稳定性高等优势，但是其也有难以克服的缺点，如直流伺服电机转子绕组的发热大，采用机械换向会产生电火花，难以工作在易燃、易爆的工作场合，结构复杂，制造困难，成本高等。目前交流伺服控制***主要有感应异步电机和开关磁阻电机交流伺服控制***两大类。感应异步伺服电机制造容易、价格低，不需要作特殊得维护，在控制方法上一般都采用矢量控制、直接转矩控制等新型控制策略，很容易实现宽范围调速。但它的转子散热比较困难，电阻阻值受温度的影响较大，严重影响磁场定向和所建数学模型的准确性，限制伺服控制***性能的提高。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手。
本发明的技术方案是提供一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手，其包括中空的底座，其特征在于：所述底座顶部中心开设有一圆槽，所述圆槽上设置有下轴承，所述下轴承内垂直连接有一旋转辊，所述旋转辊的底部位于所述底座内，所述旋转辊的顶部延伸出所述底座顶部，所述底座内设置有一磁阻伺服电机，所述磁阻伺服电机连接所述旋转辊并驱动所述旋转辊转动，所述旋转辊上设置有一旋转筒，所述旋转筒能够随所述旋转辊转动，所述旋转筒上部设置有机械臂，所述机械臂的前端设置有机械夹爪；所述磁阻伺服电机采用控制***进行操控，所述控制***包括微处理器，所述微处理器采用双片复杂可编程逻辑器件组合来组成高速数字控制结构用于完成组合逻辑单元功能，所述微处理器连接主绕组功率变换器，通过主绕组PWM控制隔离与驱动，所述主绕组功率变换器连接磁悬浮开关磁阻伺服电机；所述复杂可编程逻辑器件连接悬浮绕组功率变换器，通过悬浮绕组PWM控制驱动和保护，所述悬浮绕组功率变换器连接所述磁悬浮开关磁阻伺服电机。
进一步的，所述微处理器采用高速DSP芯片制成。
进一步的，所述磁悬浮开关磁阻伺服电机采用转子位置检测所述微处理器。
进一步的，所述磁悬浮开关磁阻伺服电机采用悬浮位移检测所述复杂可编程逻辑器件。
进一步的，所述主绕组功率变换器采用主绕组与母线电流检测。
进一步的，所述悬浮绕组功率变换器采用悬浮绕组电流检测。
进一步的，所述机械臂包括相互连接的第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂连接所述旋转筒并能够随所述旋转筒左右往复摆动。
进一步的，所述第二机械臂能够随所述第一机械臂上下摆动，所述第二机械臂的前端连接所述机械夹爪。
本发明的有益效果是：本发明的一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手采用多轴机械臂进行动作，具有动作灵活，抓取效率等优点；本发明的机械手采用磁阻伺服电机进行控制，磁阻伺服电机采用控制***进行操控，控制***采用高速DSP芯片作为微处理器，采用复杂可编程逻辑门阵列（CPLD）来完成组合逻辑单元功能，构成复合数字控制***，大大提高控制***的速度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的的控制***的功能原理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
如图1和图2所示，本发明的一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手，其包括中空的底座1，底座1顶部中心开设有一圆槽，圆槽上设置有下轴承11，下轴承11内垂直连接有一旋转辊2，旋转辊2的底部位于底座1内，旋转辊2的顶部延伸出底座1顶部，底座1内设置有一磁阻伺服电机3，磁阻伺服电机3连接旋转辊2并驱动旋转辊2转动，旋转辊2上设置有一旋转筒21，旋转筒21能够随旋转辊2转动，旋转筒21上部设置有机械臂，机械臂的前端设置有机械夹爪5；磁阻伺服电机3采用控制***进行操控，控制***包括微处理器，微处理器采用双片复杂可编程逻辑器件组合来组成高速数字控制结构用于完成组合逻辑单元功能，微处理器连接主绕组功率变换器，通过主绕组PWM控制隔离与驱动，主绕组功率变换器连接磁悬浮开关磁阻伺服电机；复杂可编程逻辑器件连接悬浮绕组功率变换器，通过悬浮绕组PWM控制驱动和保护，悬浮绕组功率变换器连接磁悬浮开关磁阻伺服电机。
本发明一个较佳实施例中，微处理器采用高速DSP芯片制成。
本发明一个较佳实施例中，磁悬浮开关磁阻伺服电机采用转子位置检测微处理器。
本发明一个较佳实施例中，磁悬浮开关磁阻伺服电机采用悬浮位移检测复杂可编程逻辑器件。
本发明一个较佳实施例中，主绕组功率变换器采用主绕组与母线电流检测，悬浮绕组功率变换器采用悬浮绕组电流检测；高速数字控制结构连接***，采用***保护，高速数字控制结构连接显示与人机接口。
本发明一个较佳实施例中，机械臂包括相互连接的第一机械臂4和第二机械臂41，第一机械臂4连接旋转筒21并能够随旋转筒21左右往复摆动。
本发明一个较佳实施例中，第二机械臂41能够随第一机械臂4上下摆动，第二机械臂41的前端连接机械夹爪5。
本发明的一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手采用多轴机械臂进行动作，具有动作灵活，抓取效率等优点；本发明的机械手采用磁阻伺服电机3进行控制，磁阻伺服电机3采用控制***进行操控，控制***采用高速DSP芯片作为微处理器，采用复杂可编程逻辑门阵列（CPLD）来完成组合逻辑单元功能，构成复合数字控制***，大大提高控制***的速度。
以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手，其包括中空的底座，其特征在于：所述底座顶部中心开设有一圆槽，所述圆槽上设置有下轴承，所述下轴承内垂直连接有一旋转辊，所述旋转辊的底部位于所述底座内，所述旋转辊的顶部延伸出所述底座顶部，所述底座内设置有一磁阻伺服电机，所述磁阻伺服电机连接所述旋转辊并驱动所述旋转辊转动，所述旋转辊上设置有一旋转筒，所述旋转筒能够随所述旋转辊转动，所述旋转筒上部设置有机械臂，所述机械臂的前端设置有机械夹爪；所述磁阻伺服电机采用控制***进行操控，所述控制***包括微处理器，所述微处理器采用双片复杂可编程逻辑器件组合来组成高速数字控制结构用于完成组合逻辑单元功能，所述微处理器连接主绕组功率变换器，通过主绕组PWM控制隔离与驱动，所述主绕组功率变换器连接磁悬浮开关磁阻伺服电机；所述复杂可编程逻辑器件连接悬浮绕组功率变换器，通过悬浮绕组PWM控制驱动和保护，所述悬浮绕组功率变换器连接所述磁悬浮开关磁阻伺服电机。
2.根据权利要求1所述的一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手，其特征在于：所述微处理器采用高速DSP芯片制成。
3.根据权利要求1所述的一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手，其特征在于：所述磁悬浮开关磁阻伺服电机采用转子位置检测所述微处理器。
4.根据权利要求1所述的一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手，其特征在于：所述磁悬浮开关磁阻伺服电机采用悬浮位移检测所述复杂可编程逻辑器件。
5.根据权利要求1所述的一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手，其特征在于：所述主绕组功率变换器采用主绕组与母线电流检测。
6.根据权利要求1所述的一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手，其特征在于：所述悬浮绕组功率变换器采用悬浮绕组电流检测。
7.根据权利要求1所述的一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手，其特征在于：所述机械臂包括相互连接的第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂连接所述旋转筒并能够随所述旋转筒左右往复摆动。
8.根据权利要求7所述的一种具有磁阻伺服电机的多轴机械手，其特征在于：所述第二机械臂能够随所述第一机械臂上下摆动，所述第二机械臂的前端连接所述机械夹爪。
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