[实用新型]多轴驱动器、数字控制系统及多轴机器人

说明书

技术领域

本实用新型实施例涉及数字控制领域，特别是涉及一种多轴驱动器、数字控制系统及多轴机器人。

背景技术

目前，数字控制系统的多轴驱动所采用的控制方案主要为“工控机+运动控制卡+多个分立驱动器”，该方案一般通过PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线实现工控机与运动控制卡的互联通信，控制卡与多个分立驱动器间通过RTEX(Real-Time Express，实时表示)协议等网络协议进行通信，运动控制卡与各驱动器间通过RTEX接口形成一个环形拓扑。

然而，上述控制方案存在以下缺陷：

1、各轴驱动器同步性差。

运动控制卡的控制指令需要通过RTEX(或其他网络协议)依次遍历发送至各个驱动器，而网络传输存在延时，当驱动器数量较多时，则无法满足各个轴工作的同步性。

2、控制网络可靠性和可用性差。

传统的控制网络需要组成环形网络，当该网络某处网线/网口发生损坏时，则整个控制网络将瘫痪，所有驱动器均无法正常工作。

3、电路资源繁冗，浪费硬件资源。

多个轴的驱动器分别需要配置独立的控制单元、整流单元以及逆变单元，且需要分别配置再生制动电阻，造成资源浪费，结构分散，占用空间。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种多轴驱动器及数字控制系统，以解决现有技术中多轴控制方案的至少部分问题。

为解决至少部分上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：提供一种多轴驱动器，包括PXI电源背板以及挂载于PXI电源背板上的控制单元、电源转换单元以及至少两个单轴逆变单元，其中电源转换单元将交流电转换为直流电，并通过PXI电源背板提供给至少两个单轴逆变单元，控制单元通过PXI电源背板对单轴逆变单元进行控制，以使单轴逆变单元对直流电进行逆变输出。

其中，PXI电源背板上设置有PXI总线，控制单元和至少两个单轴逆变单元分别挂载于PXI总线上，控制单元通过PXI总线对至少两个单轴逆变单元进行控制。

其中，电源转换单元进一步挂载于PXI总线上，控制单元通过PXI总线对电源转换单元进行控制。

其中，PXI电源背板进一步包括背板时钟，背板时钟挂载于PXI总线上，以向至少两个单轴逆变单元提供参考时钟信号。

其中，PXI电源背板上设置有直流母线，电源转换单元与至少两个单轴逆变单元分别挂载于直流母线上，电源转换单元在将交流电转换为直流电后通过直流母线提供给至少两个单轴逆变单元。

其中，PXI电源背板进一步包括再生制动电阻，再生制动电阻挂载于直流母线上，且至少两个单轴逆变单元共用再生制动电阻。

其中，直流母线为一套，包括正极母线和负极母线，至少两个单轴逆变单元共用该一套直流母线。

其中，再生制动电阻跨接于该一套直流母线的正极母线和负极母线之间。

其中，控制单元、电源转换单元以及至少两个单轴逆变单元中的至少部分以接插方式连接PXI电源背板。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：提供一种数字控制系统，包括上述多轴驱动器以及分别由上述多轴驱动器中的所述至少两个单轴逆变单元进行供电的至少两个电机至少两个电机。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：提供一种多轴机器人，其包括上述数字控制系统。

本实用新型实施例的有益效果是：在本实用新型实施例所提供的多轴驱动器、数字控制系统及多轴机器人中，利用PXI电源背板分别挂载控制单元、电源转换单元以及至少两个单轴逆变单元，可通过PXI电源背板作为控制和供电载体，使得该至少两个单轴逆变单元能够共用控制单元和电源转换单元，进而实现资源共用，简化电路结构，降低成本。

附图说明

图1是根据本实用新型第一实施例的多轴驱动器的示意框图；

图2是图1所示的多轴驱动器的控制拓扑的示意框图；

图3是图1所示的多轴驱动器的电源拓扑的示意框图；

图4是根据本实用新型第二实施例的数字控制系统的示意框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。