[发明专利]以反电动势为监控依据的夹持装置及控制方法

说明书

本发明提供一种以反电动势为监控依据的夹持装置及控制方法，主要是通过实时监控于正常运作状态下所事先量测制成的控制参数矩阵与实际反电动势值，据以在异常发生前都能稳定的夹持，确保夹持工作都能在正常状况下运作，提高夹持稳定性。

技术领域

本发明涉及机械手领域，特别是涉及一种以反电动势为监控依据的夹持装置及控制方法。

背景技术

随着自动化生产于各领域的广泛利用，具有体积小、重量轻、外型逼真及灵活度高特点的电动夹爪的重要性与日俱增，为确保夹持工作的稳定性，电动夹爪就必须在夹持工作进行中被实时监测或控制。

而监测或控制电动夹爪的方式众多，已知其中一种控制方式是依据步进马达的特性进行控制控制，其控制基础在于步进马达具有输出转矩与转速成反比的特性，通过控制切换步进马达的速度来控制由步进马达驱动的夹爪的夹持力；然而，此种控制方式仍会产生运作中不乐见的缺陷，由于步进马达的输出转矩与转速成反比，因此在步进马达速度急遽变化，例如急遽加速时，此时，转矩下降而无法负荷外界负载，而造成小幅度的滑脱，造成失步，而此失步现象将影响夹持的稳定性而有被改善的必要；

另有一种已知的控制方式则是另外设置传感器侦测马达失步，当马达失步时即切断马达的电源，改以另外的保持机构保持夹持力；而此种控制方式是在马达失步时才做保持夹持力的应对手段，因此完全无法避免马达失步的状况发生，因此夹持力量无法被稳定的控制；况且，这种控制方式还必须配置独立的保持机构保持夹持力，因此将会使整体机构复杂化并提高整体机构成本，并因此提高制造端成本上的负担而有待改善；

有鉴于此，本发明人潜心研究并更深入构思，历经多次研发试作后，终于发明出一种以反电动势为监控依据的夹持装置及控制方法。

发明内容

本发明提供一种以反电动势为监控依据的夹持装置及控制方法，其主要目的是改善一般夹爪控制方式仍有夹持力无法稳定控制、机构复杂的缺陷。

为达前述目的，本发明提供一种以反电动势为监控依据的夹持装置，包含：

夹持装置；

步进马达，链接夹持装置并可驱动夹持装置夹持或松释；

控制器，与步进马达电性连接，且控制器包含电性连接的驱动单元、控制单元、指令接收单元以及存取单元，其中：

驱动单元电性连接步进马达而能驱动步进马达运转并回馈步进马达的实际反电动势值；

控制单元与驱动单元电性连接；

指令接收单元与控制单元电性连接，且指令接收单元能接受对夹持装置的夹持状态、夹持速度及夹持力的控制指令；以及

存取单元与控制单元电性连接，且存取单元内存置控制参数矩阵，控制参数矩阵中的每一位置具有对应的反电动势阀值；控制单元能依据指令接收单元的控制指令控制步进马达运作，且控制单元更能以控制指令比对控制参数矩阵取得对应的反电动势阀值并实时比对实际反电动势值，最后依据比对结果选择控制步进马达。

同样为达前述目的，本发明更提供一种以反电动势为监控依据的夹持装置控制方法，包含依序进行：

驱动步进马达步骤，控制器依照控制指令通过驱动单元驱动步进马达运转，且步进马达运转时产生实际反电动势值；

比对控制参数矩阵步骤，控制器依据控制指令比对存取单元中的控制参数矩阵，控制参数矩阵中的每一位置具有对应的反电动势阀值；

求对应反电动势阀值步骤，控制器比对实际反电动势于控制参数矩阵的位置以求得对应的反电动势阀值；

监控实际反电动势步骤，控制器持续监控实际反电动势值；