[实用新型]一种位置控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业机器人位置控制装置，具体地说为一种在机器人系统和机器人生产线上使用的、用于控制机器人各个关节运动使整个机器人系统完成指定动作的功能单元-现场总线位置控制装置。

背景技术

在现有的机器人系统中，现场总线的位置控制普遍采用并行总线结构。这种结构使得机器人控制柜布线相对复杂，不易于扩展和在机器人生产线上应用。在一些有特殊要求的场合需要重新设计电控部分，此外复杂的并行总线布线使系统容易受到外界干扰。

实用新型内容

为了克服上述不足，本实用新型的目的是提供一种现场总线位置控制装置，它采用串行总线新结构，具有原有结构的全部功能，并具有布线简单，易于扩展，抗干扰能力强集成度高等特点，易于扩展和在机器人生产线上应用。

为了实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：为基于现场总线的串行总线结构，采用脉冲发送方式，对六个位置轴进行控制；其结构包括：

单片机，通过数据、地址总线、控制信号与数据存储器、程序存储器、串口控制器、逻辑I/O译码器、数据总线驱动器、控制信号转换器及脉冲发生单元通信；

数据存储器，通过数据、地址总线、控制信号与单片机相连，并通过数据总线与数据总线驱动器相连；

程序存储器，通过数据、地址总线、控制信号与单片机相连，并通过数据总线与数据总线驱动器相连；

逻辑I/O译码器，通过控制信号、地址线直接与单片机相连，所译出的逻辑控制信号作为数据总线驱动器的输入信号与脉冲控制单元及脉冲发生单元相连；

数据总线驱动器，通过数据总线与单片机、数据存储器、程序存储器、脉冲发生单元、脉冲控制单元、以及逻辑I/O译码器通信；

控制信号转换器，安装在单片机与现场总线驱动器之间，适配用；

现场总线控制器，所述现场总线控制器以控制信号转换器的输出信号为输入信号，输出经串行现场总线控制器通过现场总线驱动器至现场总线；

逻辑I/O译码器，所述逻辑I/O译码器接收单片机的控制信号，所译出的选通信号与数据总线驱动单元的数据完成脉冲频率的设定，输出至脉冲控制单元；

位置输入单元，接收外部伺服驱动系统的差分信号，输出转换为TTL逻辑电平信号，与单片机通信，完成位置信号的转换；

脉冲发生单元，用于产生六轴控制脉冲，经数据总线通过数据总线驱动器、逻辑I/O译码器接收来自单片机的输入信号，输出至脉冲控制单元；

脉冲控制单元，所述脉冲控制单元接收脉冲发生单元的输出信号以及数据总线驱动单元、地址总线和控制总线上的信号，通过数据总线驱动单元、地址总线及控制总线上的信息，对六轴脉冲发生单元产生的脉冲进行控制并与位置脉冲输出单元通信；

位置脉冲输出单元，以六路形式与外部伺服驱动系统电连接，形成六轴位置脉冲的控制输出；

串口控制器，直接与单片机的串行接口相连，为对外设置的连接接口。

其中所述数据总线驱动器由第一～二总线驱动器组成，第一～二总线驱动器通过数据总线分别与单片机，数据存储器，程序存储器，脉冲发生单元，脉冲控制单元以及逻辑I/O译码器相连；

所述控制信号转换器一端通过控制信号、数据、地址总线与单片机相连，另一端与现场总线控制器相连；

脉冲发生单元由第一～四脉冲发生器脉冲发生器并联构成，四个脉冲发生器的输入端一方面与数据总线驱动单元相连；同时与逻辑I/O译码器的输出端相连，输出端组成六路TTL串信号分别送至脉冲控制单元；

所述脉冲控制单元由第五～七脉冲控制器构成，三个脉冲控制器输入端与脉冲发生单元的第一～四脉冲发生器的六路输出信号以两两一组方式相连，其输出端将TTL逻辑电平信号转换为差分信号，与位置脉冲输出装置连接；

所述位置脉冲输出单元由第四～六、七～九电路转换器组成，输入端接收脉冲控制单元的输出信号，输出端与外部伺服驱动系统电连接；

所述串口控制器由第一～三串口控制器组成，其第一串口控制器、第二串口控制器一方面直接与单片机的串行接口相连，另一方面对外设置一个接口，第三串口控制器位于单片机内，对外接至位置输入单元；

所述脉冲输入单元由第一～三电路转换器构成，第一～三电路转换器直接与外部伺服驱动系统电相连，将差分信号转换为TTL逻辑电平信号，输出经第三串口控制器与单片机相连接。

本实用新型具有如下有益效果：