一种无控制柜式工业机器人的控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开的一种无控制柜式工业机器人的控制系统，包括多轴运动控制器、机器人示教器和多个用于伺服驱动机器人的一体式伺服电机，所述多轴运动控制器包括第一处理模块、双线驱动模块、存储模块、无线模块和电源模块，所述双线驱动模块接收来自第一处理模块的驱动信号并通过输出端口分别输出驱动各伺服电机，多轴运动控制器是集成在一块线路板上，从而可以直接安装在机器人本体上，取消传统的控制柜，并配合一体式伺服电机对工业机器人的各关节位置进行控制，实现驱动工业机器人运动，使用机器人示教器即可进行操作控制，安装简单方便，使用灵活方便，成本也更低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及控制系统，尤其是一种无控制柜式工业机器人的控制系统。
技术介绍
机器人控制系统是工业机器人的重要组成部分，用于对操作机进行控制以完成特定的工作任务。目前的工业机器人控制系统由控制计算机、示教器、操作面板、轴控制器、伺服控制器等组成，由于各功能部件均为单独装置，比较占用空间，例如控制计算机、伺服控制器、运动控制器等，体积均相对较大，需要配置控制柜进行整合，这样不利于降低生产成本，且控制柜体积大，使用灵活性差。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本技术提供的一种无控制柜式工业机器人的控制系统。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种无控制柜式工业机器人的控制系统，包括多轴运动控制器、机器人示教器和多个用于伺服驱动机器人的一体式伺服电机，所述多轴运动控制器包括第一处理模块、双线驱动模块、存储模块、无线模块和电源模块，所述第一处理模块从存储模块中获取机器人工作程序，所述双线驱动模块接收来自第一处理模块的驱动信号并通过输出端口分别输出驱动各伺服电机，所述电源模块对第一处理模块进行供电，所述第一处理模块通过无线模块与机器人示教器建立无线连接，所述多轴运动控制器集成在一块线路板上。优选的，所述伺服电机包括电机本体和用于驱动电机本体的伺服驱动电路，所述伺服驱动电路包括第二处理模块、功率驱动模块、编码器和电源电路，所述双线驱动模块通过输出端口分别输出连接各伺服电机的第二处理模块，所述第二处理模块通过功率驱动模块输出驱动电机本体，所述编码器为磁式绝对值编码器，所述第二处理模块、功率驱动模块、绝对值编码器与电源电路均集成于一驱动板上，所述电机本体的输出轴末端上设有磁钢，所述驱动板通过驱动盖与电机本体连接并装配成一体式结构，所述绝对值编码器与磁钢相对应。优选的，所述伺服电机上还设有制动装置，所述制动装置安置于电机本体与驱动板之间并套在电机本体的输出轴上，所述伺服驱动电路上还包括有与制动装置连接的制动驱动模块，所述制动驱动模块与第二处理模块连接。优选的，所述驱动板上还集成有CAN总线接口，所述第二处理模块通过CAN总线接口与双线驱动模块的输出端口连接。优选的，所述驱动板上还集成有温度检测电路和过流检测电路，所述温度检测电路和过流检测电路分别与第二处理模块连接。优选的，所述驱动盖上设有散热器，所述散热器的吸热端紧贴于驱动板上。优选的，所述多轴运动控制器还包括有模拟功率放大模块，所述模拟功率放大模块通过模拟信号输入端口接收模拟传感器的模拟信号，所述模拟功率放大模块将接收的模拟信号传输至第一处理模块。优选的，所述第一处理模块和第二处理模块均为CPU处理器。优选的，所述存储模块包括RAM和存储器。优选的，所述制动装置为电磁制动装置。本技术的有益效果：本技术的控制系统采用多轴运动控制器替代传统的控制柜，并配合一体式伺服电机对工业机器人的各关节位置进行控制，实现驱动工业机器人运动，使用机器人示教器即可进行操作控制，其中，多轴运动控制器集成在一块线路板上，工业机器人只需由外界接入工业用电即可使用，无需将工业机器人与控制柜再进行连接，安装简单方便，使用灵活方便，成本也更低。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步的说明。图1是本技术中多轴运动控制器的电路原理框图；图2是本技术中一体式伺服电机的电路原理框图；图3是本技术中一体式伺服电机的结构示意图；图4是本技术中电机本体、制动装置与驱动板的安装示意图。具体实施方式如图1所示，本技术提供的一种无控制柜式工业机器人的控制系统，包括多轴运动控制器1、机器人示教器和多个用于伺服驱动机器人的一体式伺服电机2，该多轴运动控制器1包括第一处理模块11、双线驱动模块12、存储模块、无线模块13和电源模块19，其中，存储模块用于存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息，第一处理模块11从存储模块中获取机器人工作程序；双线驱动模块12用于完成各种状态和控制命令的输出，双线驱动模块12接收来自第一处理模块11的驱动信号并通过输出端口16分别输出驱动各伺服电机2，通过伺服电机2的驱动完成工业机器人的位置伺服功能，包括机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。利用电源模块19对第一处理模块11进行供电，第一处理模块11通过无线模块13与机器人示教器建立无线连接，实现信息交互，通过机器人示教器可以控制工作轨迹和设定参数，以及进行人机交互操作，机器人示教器上可设置显示屏，方便操作控制，该机器人示教器是在现有示教器上增设无线模块13，使机器人示教器能够与第一处理模块11进行无线通信，附图未示出机器人示教器的结构。上述的多轴运动控制器1集成在一块线路板上。如图2所示，在工业机器人的关节位置分别设置伺服电机2，通过伺服电机2带动各关节位置的转动实现工业机器人的运转，该伺服电机2包括电机本体22和用于驱动电机本体22的伺服驱动电路21，该伺服驱动电路21包括第二处理模块211、功率驱动模块212、编码器213和电源电路217，双线驱动模块12通过输出端口16分别输出连接各伺服电机2的第二处理模块211，第二处理模块211通过功率驱动模块212输出驱动电机本体22，采用的编码器213为磁式绝对值编码器，将第二处理模块211、功率驱动模块212、绝对值编码器213与电源电路217均集成于一驱动板20上，即采用集成IC简化电路结构，这样，减少伺服驱动电路21的接线，在电机本体22的输出轴221末端上设有磁钢222，装配时，驱动板20通过驱动盖24与电机本体22连接并装配成一体式结构，驱动板20上的绝对值编码器213与磁钢222相对应，实现一体式伺服电机2，如图3和4所示，其中，图4为图3中去掉驱动盖24的结构示意图。其中，绝对值编码器213与磁钢222之间的距离范围为1mm-2mm，在该距离范围内，绝对值编码器213内置的磁传感器能够准确感应磁场的变化，该实施例中，绝对值编码器213与磁钢222之间的距离设为1.2mm。绝对值编码器213能够记忆输出轴221的绝对位置，角度和圈数，即一旦位置、角度和圈数固定，任何时候绝对值编码器213的示值都唯一固定，包括停电后上电。为了使伺服电机2具有制动功能，在伺服电机2上设置制动装置23，该制动装置23安置于电机本体22与驱动板20之间并套在电机本体22的输出轴221上，该实施例中，在电机本体22与驱动盖24之间设置铝壳，将制动装置23安装于铝壳内，电机本体22的输出轴221穿过制动装置23和铝壳，铝壳与电机本体22采用螺丝连接固定。铝壳上开设有开孔，将制动装置23的接线从开孔穿出并连接至驱动盖24中，驱动盖24上设有便于引出接线的通孔。实施例采用的制动装置23为电磁制动装置23。另外，伺服驱动电路21上包括有与制动装置23连接的制动驱动模块214，所述制动驱动模块214与第二处理模块211连接。驱动板20上还集成有CAN总线接口218、温度检测电路215和过流检测电路216，第二处理模块211通过CAN总线接口218与双线驱动模块12的输出端口16连接。温度检测电路215和过流检测电路216分别与第二处理模块211连接，第二处理模块211通过温度检测电路215采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无控制柜式工业机器人的控制系统，其特征在于：包括多轴运动控制器、机器人示教器和多个用于伺服驱动机器人的一体式伺服电机，所述多轴运动控制器包括第一处理模块、双线驱动模块、存储模块、无线模块和电源模块，所述第一处理模块从存储模块中获取机器人工作程序，所述双线驱动模块接收来自第一处理模块的驱动信号并通过输出端口分别输出驱动各伺服电机，所述电源模块对第一处理模块进行供电，所述第一处理模块通过无线模块与机器人示教器建立无线连接，所述多轴运动控制器集成在一块线路板上。

【技术特征摘要】
1.一种无控制柜式工业机器人的控制系统，其特征在于：包括多轴运动控制器、机器人示教器和多个用于伺服驱动机器人的一体式伺服电机，所述多轴运动控制器包括第一处理模块、双线驱动模块、存储模块、无线模块和电源模块，所述第一处理模块从存储模块中获取机器人工作程序，所述双线驱动模块接收来自第一处理模块的驱动信号并通过输出端口分别输出驱动各伺服电机，所述电源模块对第一处理模块进行供电，所述第一处理模块通过无线模块与机器人示教器建立无线连接，所述多轴运动控制器集成在一块线路板上。2.根据权利要求1所述的无控制柜式工业机器人的控制系统，其特征在于：所述伺服电机包括电机本体和用于驱动电机本体的伺服驱动电路，所述伺服驱动电路包括第二处理模块、功率驱动模块、编码器和电源电路，所述双线驱动模块通过输出端口分别输出连接各伺服电机的第二处理模块，所述第二处理模块通过功率驱动模块输出驱动电机本体，所述编码器为磁式绝对值编码器，所述第二处理模块、功率驱动模块、绝对值编码器与电源电路均集成于一驱动板上，所述电机本体的输出轴末端上设有磁钢，所述驱动板通过驱动盖与电机本体连接并装配成一体式结构，所述绝对值编码器与磁钢相对应。3.根据权利要求2所述的无控制柜式工业机器人的控制系统，其特征在于：所述伺服电机上还设有制动装置，所述制动装置安置于电机本体与驱动板之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍活民，陈文锡，
申请(专利权)人：江门市蚂蚁机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44