一種點焊工業機器人的無線驅動控制器制造技術

本發明專利技術涉及機器人技術領域，尤其是一種點焊工業機器人的無線驅動控制器。它包括用于通過無線網絡與上位機進行信息交互的無線通信模塊、用于根據無線通信模塊接收到的控制指令通過驅動模塊來控制機器人的動力機構進行相應動作的主控制器以及分別為無線通信模塊、驅動模塊和主控制器提供工作電壓的電源模塊。本發明專利技術通過增設的無線通信模塊可實現對電焊機器人的遠程操控，有利于提高焊接作業效率及改善員工的工作環境；同時，通過對電源模塊以及驅動模塊的電路結構改進，為降低電焊機器人的成本、增強其控制的靈活性以及提高其運行的穩定性提供了強有力的基礎；其系統結構簡單、具有很強的實用價值和市場應用前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及機器人
，尤其是一種點焊工業機器人的無線驅動控制器。
技術介紹
隨著產業轉移的進行，發達地區的制造業需要提升，基于人工成本不斷增長的現實，點焊工業機器人在點焊自動作業領域成為最好的替代方式，尤其是因焊接生產過程中存在輻射強、煙塵大、危險性高等問題，點焊工業機器人對改善焊接環境和提高焊接生產效率有著劇組輕重的作用。目前，現有的點焊機器人普遍采用PLC設備和RS485現場總線進行控制，存在成本高、控制靈活性差等問題；同時，由于驅動部分設計不夠成熟，導致機器人的驅動電機運行不平穩且噪音較大，嚴重影響了機器人運行的平穩性和可靠性。
技術實現思路
針對上述現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種點焊工業機器人的無線驅動控制器。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種點焊工業機器人的無線驅動控制器，它包括用于通過無線網絡與上位機進行信息交互的無線通信模塊、用于根據無線通信模塊接收到的控制指令通過驅動模塊來控制機器人的動力機構進行相應動作的主控制器以及分別為無線通信模塊、驅動模塊和主控制器提供工作電壓的電源模塊；所述無線通信模塊包括一SX1212型或SIM900A型無線通信芯片，所述主控制器包括一STM32系列微處理器；所述電源模塊包括一LM2576型一級穩壓器和一AS1117型二級穩壓器，所述一級穩壓器的第一引腳連接12V-50V外部電源并通過并聯設置的第一電容和第二電容接地、第二引腳通過連接的第一電感作為一級電壓轉換輸出端，所述第一電感的兩端分別通過連接的第一二極管和第三電容接地，所述二級穩壓器的輸入端連接一級電壓轉換輸出端、輸出端作為二級電壓轉換輸出端，所述二級穩壓器的輸入端同時通過并聯的第四電容和第五電容接地、輸出端同時通過并聯的第六電容和第七電容接地，所述主控制器的電壓輸入端連接二級電壓轉換輸出端，所述無線通信模塊和驅動模塊分別與一級電壓轉換輸出端相連；所述驅動模塊包括一THB6064AH型二相步進電機驅動芯片、一撥碼開關、一HCPL-2530型第一光耦隔離器和三個PC817型第二光耦隔離器，所述二相步進電機驅動芯片的細分數選擇端腳和衰減方式控制端腳分別與撥碼開關相連、斬波頻率控制端腳通過第一電阻接地、半流鎖定控制端腳通過電位器與電流設定端腳相連后通過第八電容接地、功率橋輸出端與機器人的動力機構的步進電機相連，所述二相步進電機驅動芯片的使能端腳、上電復位端腳和保護輸出端腳分別連接有一第二光耦隔離器，所述二相步進電機驅動芯片的脈沖輸入端腳和電機正反轉控制端腳同時與第一光耦隔離器相連。優選地，它還包括用于通過MODBUS協議與本地控制觸摸屏相連的MAX485芯片，所述MAX485芯片分別與主控制器和電源模塊相連。優選地，它還包括一用于輔助主控制器進行數據臨時存儲的Flash存儲器，所述Flash存儲器與主控制器相連。由于采用了上述方案，本專利技術通過增設的無線通信模塊可實現對電焊機器人的遠程操控，有利于提高焊接作業效率及改善員工的工作環境；同時，通過對電源模塊以及驅動模塊的電路結構改進，為降低電焊機器人的成本、增強其控制的靈活性以及提高其運行的穩定性提供了強有力的基礎；其系統結構簡單、具有很強的實用價值和市場應用前景。附圖說明圖1是本專利技術實施例的系統控制原理框圖；圖2是本專利技術實施例的無線通信模塊與主控制器的通信接口參考圖；圖3是本專利技術實施例的電源模塊的電路結構圖；圖4是本專利技術實施例的驅動模塊的電路結構圖(一)；圖5是本專利技術實施例的驅動模塊的電路結構圖(二)。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術的實施例進行詳細說明，但是本專利技術可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。如圖1至圖5所示，本實施例提供的一種點焊工業機器人的無線驅動控制器，它包括用于通過無線網絡與上位機a進行信息交互的無線通信模塊1、用于根據無線通信模塊1接收到的控制指令通過驅動模塊2來控制機器人的動力機構c進行相應動作的主控制器3以及分別為無線通信模塊1、驅動模塊2和主控制器3提供工作電壓的電源模塊4。其中：無線通信模塊1包括一SX1212型或SIM900A型無線通信芯片U1(其中，SX1212型無線通信芯片與主控制器3之間通信接口可參考圖2進行設置)，主控制器4則包括一STM32系列微處理器U2；以此，上位機a可通過無線通信模塊1對整個焊接生產過長進行監控和操作，并利用無線通信模塊1進行數據指令的傳輸以及歷史數據的保存；同時通過采用SX1212型或SIM900A型無線通信芯片U1可與STM32系列微處理器U2保持電壓的一致性，有利于增強整個無線傳輸功能的穩定性。電源模塊4包括一LM2576型一級穩壓器U3和一AS1117型二級穩壓器U4，一級穩壓器U3的第一引腳連接12V-50V外部電源并通過并聯設置的第一電容C1和第二電容C2接地、第二引腳通過連接的第一電感L1作為一級電壓轉換輸出端A1來使用，第一電感L的兩端分別通過連接的第一二極管D1和第三電容C3接地，二級穩壓器U4的輸入端連接一級電壓轉換輸出端A1、輸出端作為二級電壓轉換輸出端A2來使用，二級穩壓器U4的輸入端同時通過并聯的第四電容C4和第五電容C5接地、輸出端同時通過并聯的第六電容C6和第七電容C7接地；以此，由于STM32系列微處理器U2的工作電壓為2.0-3.6V、無線通信芯片U1的工作電壓為3.1V-4.6V，可通過兩級穩壓器的處理分別對驅動控制器的組成器件進行供電，即：外部電源輸出的電壓經過第一電容C1和第二電容C濾波后輸入到一級穩壓器U3中進行電壓轉換以供給無線通信模塊1和驅動模塊2進行使用，再通過二級穩壓器U4對一級穩壓器U3輸出的電壓進行轉換后供給主控制器3進行使用。驅動模塊2則包括一THB6064AH型二相步進電機驅動芯片U5、一撥碼開關S、一HCPL-2530型第一光耦隔離器G1和三個PC817型第二光耦隔離器G2，二相步進電機驅動芯片U5的細分數選擇端腳(M1-M3)和衰減方式控制端腳(DYC1和DYC2)分別與撥碼開關S相連、斬波頻率控制端0SC2通過第一電阻R1接地、半流鎖定控制端腳DOWN通過電位器R2與電流設定端腳Vref相連后通過第八電容C8接地、功率橋輸出端(OUT1A-OUT2A以及OUT1B-OUT2B)與機器人的動力機構b的步進電機M相連，二相步進電機驅動芯片U5的使能端腳ENABLE、上電復位端腳RESET和保護輸出端腳ALERT分別連接有一第二光耦隔離器G2，二相步進電機驅動芯片U5的脈沖輸入端腳CLK和電機正反轉控制端腳CW/CCW同時與第一光耦隔離器G1相連；以此，二相步進電機驅動芯片U5供給機器人的動力機構b的步進電機M的電流可由斬波的方式實現，而通過對斬波頻率以及衰減模式的設定，可保證機器人的動力機構b的步進電機M能夠平穩運行且振動小、噪音低；而利用撥碼開關S則可設定二相步進電機驅動芯片U5的衰減模式和細分倍數；另外，為增強接口的抗干擾能力，對使能信號、復位信號、報警信號及方向控制信號等非高速信號采用了低速光耦隔離措施(即通過第二光耦隔離器G2實現)，而對于脈沖信號等高速信號，則通過第一光耦隔離器G1來實現。作為一個優選方案，為最大限度地擴展整個驅動控制器的應用范圍，其還包括用于通過MODBUS協議與本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種點焊工業機器人的無線驅動控制器，其特征在于：它包括用于通過無線網絡與上位機進行信息交互的無線通信模塊、用于根據無線通信模塊接收到的控制指令通過驅動模塊來控制機器人的動力機構進行相應動作的主控制器以及分別為無線通信模塊、驅動模塊和主控制器提供工作電壓的電源模塊；所述無線通信模塊包括一SX1212型或SIM900A型無線通信芯片，所述主控制器包括一STM32系列微處理器；所述電源模塊包括一LM2576型一級穩壓器和一AS1117型二級穩壓器，所述一級穩壓器的第一引腳連接12V?50V外部電源并通過并聯設置的第一電容和第二電容接地、第二引腳通過連接的第一電感作為一級電壓轉換輸出端，所述第一電感的兩端分別通過連接的第一二極管和第三電容接地，所述二級穩壓器的輸入端連接一級電壓轉換輸出端、輸出端作為二級電壓轉換輸出端，所述二級穩壓器的輸入端同時通過并聯的第四電容和第五電容接地、輸出端同時通過并聯的第六電容和第七電容接地，所述主控制器的電壓輸入端連接二級電壓轉換輸出端，所述無線通信模塊和驅動模塊分別與一級電壓轉換輸出端相連；所述驅動模塊包括一THB6064AH型二相步進電機驅動芯片、一撥碼開關、一HCPL?2530型第一光耦隔離器和三個PC817型第二光耦隔離器，所述二相步進電機驅動芯片的細分數選擇端腳和衰減方式控制端腳分別與撥碼開關相連、斬波頻率控制端腳通過第一電阻接地、半流鎖定控制端腳通過電位器與電流設定端腳相連后通過第八電容接地、功率橋輸出端與機器人的動力機構的步進電機相連，所述二相步進電機驅動芯片的使能端腳、上電復位端腳和保護輸出端腳分別連接有一第二光耦隔離器，所述二相步進電機驅動芯片的脈沖輸入端腳和電機正反轉控制端腳同時與第一光耦隔離器相連。...

【技術特征摘要】
1.一種點焊工業機器人的無線驅動控制器，其特征在于：它包括用于通過無線網絡與上位機進行信息交互的無線通信模塊、用于根據無線通信模塊接收到的控制指令通過驅動模塊來控制機器人的動力機構進行相應動作的主控制器以及分別為無線通信模塊、驅動模塊和主控制器提供工作電壓的電源模塊；所述無線通信模塊包括一SX1212型或SIM900A型無線通信芯片，所述主控制器包括一STM32系列微處理器；所述電源模塊包括一LM2576型一級穩壓器和一AS1117型二級穩壓器，所述一級穩壓器的第一引腳連接12V-50V外部電源并通過并聯設置的第一電容和第二電容接地、第二引腳通過連接的第一電感作為一級電壓轉換輸出端，所述第一電感的兩端分別通過連接的第一二極管和第三電容接地，所述二級穩壓器的輸入端連接一級電壓轉換輸出端、輸出端作為二級電壓轉換輸出端，所述二級穩壓器的輸入端同時通過并聯的第四電容和第五電容接地、輸出端同時通過并聯的第六電容和第七電容接地，所述主控制器的電壓輸入端連接二級電壓轉換輸出端，所述無線通信模塊和驅動模塊分別與一級電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張弘，
申請(專利權)人：肇慶市小凡人科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44