一种应用于工具快换装置的嵌入式总线模块的制作方法

1.本实用新型属于机器人技术领域，特别涉及一种应用于工具快换装置的嵌入式总线模块。


背景技术：

2.在工业机器人快换的应用中，现有工业机器人快换应用过程中，各信号块需要通过相应的连接器与总线模块进行信号的传递，通常这样的总线模块需要外挂在主盘上。
3.现有工业快换存在以下问题及不足：
4.⑴
.模块外部所需连接器过多，不美观，不易安装；
5.⑵
.体积过大，不利于快换扩展功能模块；
6.针对以上工业快换存在的技术问题，我们发明了一种嵌入式总线模块安装方式，来解决出现的问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种应用于工具快换装置的嵌入式总线模块，以解决上述背景技术中存在问题。
8.本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种应用于工具快换装置的嵌入式总线模块，其特征在于，包括对插件接口模块、第一电源接口、第一网线接口、传感器信号接口、i/o模块、指示灯模块和安全控制模块，所述对插件接口模块用于和工具盘连接，所述对插件接口模块包括第二电源接口、第二网线接口、安全信号接口和工具编码识别接口，所述第一电源接口分别连接i/o模块和第二电源接口，所述第一网线接口模块用于将i/o模块和外界网络联网，所述第二网线接口模块用于将i/o模块和工具盘联网，所述安全信号接口和所述安全控制模块连接，所述工具编码识别接口用于将工具编码输入i/o模块，所述传感器信号接口分别和i/o模块、安全控制模块连接，所述i/o模块分别和安全控制模块、指示灯模块连接。
9.本实用新型的原理如下：第一电源接口分别将外部电源输送给i/o模块和第二电源接口，通过第二电源接口给工具盘供电，第一网线接口将i/o模块和外部plc连接，并通过第二网线接口连接工具盘，安全信号接口将安全信号发送给安全控制模块，工具编码识别接口将工具编码信号发送给i/o模块，外部传感器信号通过传感器信号接口输入给i/o模块，i/o模块将接收的信号输送给安全控制模块，i/o模块根据传感器信号、安全信号、工具编码信号实现对工具盘松开、锁紧控制，安全控制模块对松开操作进行保护，避免出现事故。
10.在上述的应用于工具快换装置的嵌入式总线模块中，所述i/o模块包括第一i/o输入端、第二i/o输入端、i/o输出端、第一网线接口端、第二网线接口端、电源输入端和指示灯接口端，所述第一i/o输入端和对插件接口模块的工具编码识别接口连接，所述电源输入端和第一电源接口连接，所述第一网线接口端和第一网线接口连接，所述第二网线接口端和
所述第二网线接口连接，所述第二i/o输入端和传感器信号接口连接，所述i/o输出端和安全控制模块连接，所述指示灯接口端和所述指示灯模块连接。
11.在上述的应用于工具快换装置的嵌入式总线模块中，所述传感器信号接口用于连接锁紧传感器、松开传感器和面检测传感器。通过传感器信号接口可以向i/o模块输入锁紧信号、松开信号和面检测信号，i/o模块可以结合工具编码信号实现对工具盘的松开、锁紧控制。
12.在上述的应用于工具快换装置的嵌入式总线模块中，所述安全控制模块的输出端通过所述传感器信号接口和电磁阀连接。
13.在上述的应用于工具快换装置的嵌入式总线模块中，所述安全控制模块包括型号均为g6k
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2f
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y的第一继电器、第二继电器、电磁阀信号接线端和安全开关信号接线端，所述第一继电器的引脚1和面检测信号接线端连接，引脚2和电磁阀信号接线端连接，引脚5和第二继电器的引脚3连接，引脚6和松开信号接线端连接；所述第二继电器的引脚1和安全开关信号接线端连接，引脚4和电磁阀信号接线端连接。
14.在上述的应用于工具快换装置的嵌入式总线模块中，所述第一继电器的引脚1和引脚8之间设有续流二极管，所述第二继电器的引脚1和引脚8之间设有续流二极管。
15.与现有技术相比，本应用于工具快换装置的嵌入式总线模块具有以下优点：
16.1、整体结构小巧，且易于生产、维修；
17.2、对于使用者来说调试更加快捷，信号状态获取更加直观；
18.3、嵌入式总线模块可以有效提高快换主盘的扩展性。
附图说明
19.图1是实施例的嵌入式总线模块的电路原理图。
20.图2是实施例的安全控制模块的电路原理图。
21.图3是实施例的嵌入式总线模块结构示意图。
22.图中，1、i/o模块；2、指示灯模块；3、安全控制模块；4、第一电源接口；5、第一网线接口；6、传感器信号接口；7、第二电源接口；8、第二网线接口；9、安全信号接口；10、工具编码识别接口；11、第一i/o输入端；12、第二i/o输入端；13、i/o输出端；14、第一网线接口端；15、第二网线接口端；16、电源输入端；17、指示灯接口端；18、锁紧传感器；19、松开传感器；20、面检测传感器；21、电磁阀；22、安装盒。
具体实施方式
23.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
24.如图1所示，本应用于工具快换装置的嵌入式总线模块，包括i/o模块1、指示灯模块2、安全控制模块3、对插件接口模块、第一电源接口4、第一网线接口5和传感器信号接口6。本实施例中，第一电源接口4采用7/8
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5p源接头；第一网线接口5采用m12
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4p d码接头；传感器信号接口6采用m12
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8p接头；i/o模块1选用图尔克公司的紧凑型ip20多协议以太网i/o模块1，其型号为fen20
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4dip
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4dxp，其具有2个用于以太网连接的rj45接口，24vdc电源端口以及i/0通道。该i/o模块1的i/o通道由4通道数字量pnp输入,4点通用型数字量通道组成，
此外其还集成以太网交换机，适用于多种网络数据传输，如ethernet/iptm、modbus tcp和profinet。
25.如图3所示，本应用于工具快换装置的嵌入式总线模块中的i/o模块1、指示灯模块2和安全控制模块3、对插件接口模块、第一电源接口4、第一网线接口5和传感器信号接口6全部嵌入安装在安装盒22中，各模块之间采用导线直接与探针焊接，外部引出相关连接器实现与快换装置其他模块的连接。
26.对插件接口模块用于和工具盘连接，对插件接口模块包括第二电源接口7、第二网线接口8、安全信号接口9和工具编码识别接口10，第一电源接口4分别连接i/o模块1和第二电源接口7，第一网线接口5模块用于将i/o模块1和外界plc机器人联网，第二网线接口8模块用于将i/o模块1和工具盘联网，安全信号接口9和安全控制模块3连接，工具编码识别接口10用于将工具编码输入i/o模块1，传感器信号接口6分别和i/o模块1、安全控制模块3连接，i/o模块1分别和安全控制模块3、指示灯模块2连接。
27.具体的说，i/o模块1包括第一i/o输入端11、第二i/o输入端12、i/o输出端13、第一网线接口端14、第二网线接口端15、电源输入端16和指示灯接口端17。第一i/o输入端11和对插件接口模块的工具编码识别接口10连接，工具盘的编码通过工具编码识别接口10将工具编码信号输入i/o模块1。电源输入端16和第一电源接口4连接，i/o模块1通过电源输入端16从第一电源接口4得电。第一网线接口端14和第一网线接口5连接，第二网线接口端15和第二网线接口8连接，这样将工具盘和外部plc系统联网，实现控制信号的传输。第二i/o输入端12和传感器信号接口6连接，传感器信号接口6用于和锁紧传感器18、松开传感器19和面检测传感器20连接，这样锁紧信号、松开信号和面检测信号可以通过传感器信号接口6输送给i/o模块1。i/o输出端13和安全控制模块3连接，i/o模块1得到的各种信号经过i/o输出端13输送给安全控制模块3，安全控制模块3的信号输出端通过传感器信号接口6和电磁阀21连接，这样安全控制模块3能够根据接收的各种信号对工具盘松开进行保护。指示灯接口端17和指示灯模块2连接，指示灯模块2包括一块pcb板和设置在pcb板上的9个led灯，通过将9个led灯和电源输入端16、i/o输入端、i/o输出端13的信号一一对应，可以很准确、直观的对快换的状态进行实时查看。
28.如图2所示，本实施例中，安全控制模块3包括第一继电器k1、第二继电器k2、电磁阀信号接线端和安全开关信号接线端，第一继电器的引脚1和面检测信号接线端连接，引脚2和电磁阀信号接线端连接，引脚5和第二继电器的引脚3连接，引脚6和松开信号接线端连接；第二继电器的引脚1和安全开关信号接线端连接，引脚4和电磁阀信号接线端连接。第一继电器的引脚1和引脚8之间设有续流二极管，第二继电器的引脚1和引脚8之间设有续流二极管。第一继电器和第二继电器的型号均为g6k
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2f
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y。
29.本实用新型原理如下：第一电源接口4进行24v供电，i/o模块1通过第一网线接口5与外部plc机器人控制器通讯；工作过程中，松开传感器19、锁紧传感器18、面检测传感器20的、电磁阀21的信号通过传感器信号接口6进行输入，分别接入i/o模块1、安全控制模块3，具体的：i/o模块通过传感器信号接口6传入面检测信号、锁紧信号、松开信号，以及由对插件接口模块传入的工具编码信号此处编号信号是t1\t2\t3和安全状态信号safety来实现对工具松开、锁紧进行控制，安全控制模块3对快换松开进行保护。
30.安全控制模的工作原理如下：各信号传入安全控制模块3，即接通第一继电器k1、
第二继电器k2的相应针脚。其中第一继电器k1为面控制信号继电器，用于接收面检测信号，判断是否有工具盘存在；第二继电器k2为安全继电器，用于接收安全开关的信号，判断工具盘是否处于安全停放位置。面检测信号接线端fb接通第一继电器k1引脚1和安全开关信号接线端s22接通第二继电器k2引脚1时，对应的led灯l1、l2会常亮，表示对应信号已经输入；当面检测信号接线端fb未输入信号时，第一继电器k1的引脚2和引脚3接通，电磁阀信号v1b直接从第一继电器k1的引脚3输出；当检测信号接线端fb信号传入第一继电器k 1引脚1时，led灯l1亮，表示工具盘存在，如果此时安全开关信号接线端s22未输入信号，此时快换不具备发出松开指令条件；当led灯2亮，即安全开关信号接线端s22接通第二继电器k2的引脚1时，机器人才具备发出松开信号的条件；此时第一继电器k1的引脚3和引脚6同时接通松开信号接线端ul，第一继电器k1的引脚2与引脚3断开，第一继电器k1的引脚5与引脚6导通，此时电磁阀信号接线端v1b接通到第二继电器k2的引脚4，使第二继电器k2的引脚4与第二继电器k2的引脚3导通，从而控制快换松开。
31.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。