一種無控制柜式工業機器人的控制系統技術方案

本實用新型專利技術公開的一種無控制柜式工業機器人的控制系統，包括多軸運動控制器、機器人示教器和多個用于伺服驅動機器人的一體式伺服電機，所述多軸運動控制器包括第一處理模塊、雙線驅動模塊、存儲模塊、無線模塊和電源模塊，所述雙線驅動模塊接收來自第一處理模塊的驅動信號并通過輸出端口分別輸出驅動各伺服電機，多軸運動控制器是集成在一塊線路板上，從而可以直接安裝在機器人本體上，取消傳統的控制柜，并配合一體式伺服電機對工業機器人的各關節位置進行控制，實現驅動工業機器人運動，使用機器人示教器即可進行操作控制，安裝簡單方便，使用靈活方便，成本也更低。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及控制系統，尤其是一種無控制柜式工業機器人的控制系統。
技術介紹
機器人控制系統是工業機器人的重要組成部分，用于對操作機進行控制以完成特定的工作任務。目前的工業機器人控制系統由控制計算機、示教器、操作面板、軸控制器、伺服控制器等組成，由于各功能部件均為單獨裝置，比較占用空間，例如控制計算機、伺服控制器、運動控制器等，體積均相對較大，需要配置控制柜進行整合，這樣不利于降低生產成本，且控制柜體積大，使用靈活性差。
技術實現思路
為了解決現有技術存在的問題，本技術提供的一種無控制柜式工業機器人的控制系統。為了實現上述目的，本技術所采用的技術方案是：一種無控制柜式工業機器人的控制系統，包括多軸運動控制器、機器人示教器和多個用于伺服驅動機器人的一體式伺服電機，所述多軸運動控制器包括第一處理模塊、雙線驅動模塊、存儲模塊、無線模塊和電源模塊，所述第一處理模塊從存儲模塊中獲取機器人工作程序，所述雙線驅動模塊接收來自第一處理模塊的驅動信號并通過輸出端口分別輸出驅動各伺服電機，所述電源模塊對第一處理模塊進行供電，所述第一處理模塊通過無線模塊與機器人示教器建立無線連接，所述多軸運動控制器集成在一塊線路板上。優選的，所述伺服電機包括電機本體和用于驅動電機本體的伺服驅動電路，所述伺服驅動電路包括第二處理模塊、功率驅動模塊、編碼器和電源電路，所述雙線驅動模塊通過輸出端口分別輸出連接各伺服電機的第二處理模塊，所述第二處理模塊通過功率驅動模塊輸出驅動電機本體，所述編碼器為磁式絕對值編碼器，所述第二處理模塊、功率驅動模塊、絕對值編碼器與電源電路均集成于一驅動板上，所述電機本體的輸出軸末端上設有磁鋼，所述驅動板通過驅動蓋與電機本體連接并裝配成一體式結構，所述絕對值編碼器與磁鋼相對應。優選的，所述伺服電機上還設有制動裝置，所述制動裝置安置于電機本體與驅動板之間并套在電機本體的輸出軸上，所述伺服驅動電路上還包括有與制動裝置連接的制動驅動模塊，所述制動驅動模塊與第二處理模塊連接。優選的，所述驅動板上還集成有CAN總線接口，所述第二處理模塊通過CAN總線接口與雙線驅動模塊的輸出端口連接。優選的，所述驅動板上還集成有溫度檢測電路和過流檢測電路，所述溫度檢測電路和過流檢測電路分別與第二處理模塊連接。優選的，所述驅動蓋上設有散熱器，所述散熱器的吸熱端緊貼于驅動板上。優選的，所述多軸運動控制器還包括有模擬功率放大模塊，所述模擬功率放大模塊通過模擬信號輸入端口接收模擬傳感器的模擬信號，所述模擬功率放大模塊將接收的模擬信號傳輸至第一處理模塊。優選的，所述第一處理模塊和第二處理模塊均為CPU處理器。優選的，所述存儲模塊包括RAM和存儲器。優選的，所述制動裝置為電磁制動裝置。本技術的有益效果：本技術的控制系統采用多軸運動控制器替代傳統的控制柜，并配合一體式伺服電機對工業機器人的各關節位置進行控制，實現驅動工業機器人運動，使用機器人示教器即可進行操作控制，其中，多軸運動控制器集成在一塊線路板上，工業機器人只需由外界接入工業用電即可使用，無需將工業機器人與控制柜再進行連接，安裝簡單方便，使用靈活方便，成本也更低。附圖說明下面結合附圖對本技術的具體實施方式做進一步的說明。圖1是本技術中多軸運動控制器的電路原理框圖；圖2是本技術中一體式伺服電機的電路原理框圖；圖3是本技術中一體式伺服電機的結構示意圖；圖4是本技術中電機本體、制動裝置與驅動板的安裝示意圖。具體實施方式如圖1所示，本技術提供的一種無控制柜式工業機器人的控制系統，包括多軸運動控制器1、機器人示教器和多個用于伺服驅動機器人的一體式伺服電機2，該多軸運動控制器1包括第一處理模塊11、雙線驅動模塊12、存儲模塊、無線模塊13和電源模塊19，其中，存儲模塊用于存儲作業順序、運動路徑、運動方式、運動速度和與生產工藝有關的信息，第一處理模塊11從存儲模塊中獲取機器人工作程序；雙線驅動模塊12用于完成各種狀態和控制命令的輸出，雙線驅動模塊12接收來自第一處理模塊11的驅動信號并通過輸出端口16分別輸出驅動各伺服電機2，通過伺服電機2的驅動完成工業機器人的位置伺服功能，包括機器人多軸聯動、運動控制、速度和加速度控制、動態補償等。利用電源模塊19對第一處理模塊11進行供電，第一處理模塊11通過無線模塊13與機器人示教器建立無線連接，實現信息交互，通過機器人示教器可以控制工作軌跡和設定參數，以及進行人機交互操作，機器人示教器上可設置顯示屏，方便操作控制，該機器人示教器是在現有示教器上增設無線模塊13，使機器人示教器能夠與第一處理模塊11進行無線通信，附圖未示出機器人示教器的結構。上述的多軸運動控制器1集成在一塊線路板上。如圖2所示，在工業機器人的關節位置分別設置伺服電機2，通過伺服電機2帶動各關節位置的轉動實現工業機器人的運轉，該伺服電機2包括電機本體22和用于驅動電機本體22的伺服驅動電路21，該伺服驅動電路21包括第二處理模塊211、功率驅動模塊212、編碼器213和電源電路217，雙線驅動模塊12通過輸出端口16分別輸出連接各伺服電機2的第二處理模塊211，第二處理模塊211通過功率驅動模塊212輸出驅動電機本體22，采用的編碼器213為磁式絕對值編碼器，將第二處理模塊211、功率驅動模塊212、絕對值編碼器213與電源電路217均集成于一驅動板20上，即采用集成IC簡化電路結構，這樣，減少伺服驅動電路21的接線，在電機本體22的輸出軸221末端上設有磁鋼222，裝配時，驅動板20通過驅動蓋24與電機本體22連接并裝配成一體式結構，驅動板20上的絕對值編碼器213與磁鋼222相對應，實現一體式伺服電機2，如圖3和4所示，其中，圖4為圖3中去掉驅動蓋24的結構示意圖。其中，絕對值編碼器213與磁鋼222之間的距離范圍為1mm-2mm，在該距離范圍內，絕對值編碼器213內置的磁傳感器能夠準確感應磁場的變化，該實施例中，絕對值編碼器213與磁鋼222之間的距離設為1.2mm。絕對值編碼器213能夠記憶輸出軸221的絕對位置，角度和圈數，即一旦位置、角度和圈數固定，任何時候絕對值編碼器213的示值都唯一固定，包括停電后上電。為了使伺服電機2具有制動功能，在伺服電機2上設置制動裝置23，該制動裝置23安置于電機本體22與驅動板20之間并套在電機本體22的輸出軸221上，該實施例中，在電機本體22與驅動蓋24之間設置鋁殼，將制動裝置23安裝于鋁殼內，電機本體22的輸出軸221穿過制動裝置23和鋁殼，鋁殼與電機本體22采用螺絲連接固定。鋁殼上開設有開孔，將制動裝置23的接線從開孔穿出并連接至驅動蓋24中，驅動蓋24上設有便于引出接線的通孔。實施例采用的制動裝置23為電磁制動裝置23。另外，伺服驅動電路21上包括有與制動裝置23連接的制動驅動模塊214，所述制動驅動模塊214與第二處理模塊211連接。驅動板20上還集成有CAN總線接口218、溫度檢測電路215和過流檢測電路216，第二處理模塊211通過CAN總線接口218與雙線驅動模塊12的輸出端口16連接。溫度檢測電路215和過流檢測電路216分別與第二處理模塊211連接，第二處理模塊211通過溫度檢測電路215采集本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無控制柜式工業機器人的控制系統，其特征在于：包括多軸運動控制器、機器人示教器和多個用于伺服驅動機器人的一體式伺服電機，所述多軸運動控制器包括第一處理模塊、雙線驅動模塊、存儲模塊、無線模塊和電源模塊，所述第一處理模塊從存儲模塊中獲取機器人工作程序，所述雙線驅動模塊接收來自第一處理模塊的驅動信號并通過輸出端口分別輸出驅動各伺服電機，所述電源模塊對第一處理模塊進行供電，所述第一處理模塊通過無線模塊與機器人示教器建立無線連接，所述多軸運動控制器集成在一塊線路板上。

【技術特征摘要】
1.一種無控制柜式工業機器人的控制系統，其特征在于：包括多軸運動控制器、機器人示教器和多個用于伺服驅動機器人的一體式伺服電機，所述多軸運動控制器包括第一處理模塊、雙線驅動模塊、存儲模塊、無線模塊和電源模塊，所述第一處理模塊從存儲模塊中獲取機器人工作程序，所述雙線驅動模塊接收來自第一處理模塊的驅動信號并通過輸出端口分別輸出驅動各伺服電機，所述電源模塊對第一處理模塊進行供電，所述第一處理模塊通過無線模塊與機器人示教器建立無線連接，所述多軸運動控制器集成在一塊線路板上。2.根據權利要求1所述的無控制柜式工業機器人的控制系統，其特征在于：所述伺服電機包括電機本體和用于驅動電機本體的伺服驅動電路，所述伺服驅動電路包括第二處理模塊、功率驅動模塊、編碼器和電源電路，所述雙線驅動模塊通過輸出端口分別輸出連接各伺服電機的第二處理模塊，所述第二處理模塊通過功率驅動模塊輸出驅動電機本體，所述編碼器為磁式絕對值編碼器，所述第二處理模塊、功率驅動模塊、絕對值編碼器與電源電路均集成于一驅動板上，所述電機本體的輸出軸末端上設有磁鋼，所述驅動板通過驅動蓋與電機本體連接并裝配成一體式結構，所述絕對值編碼器與磁鋼相對應。3.根據權利要求2所述的無控制柜式工業機器人的控制系統，其特征在于：所述伺服電機上還設有制動裝置，所述制動裝置安置于電機本體與驅動板之間...

【專利技術屬性】
技術研發人員：伍活民，陳文錫，
申請(專利權)人：江門市螞蟻機器人有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44