[发明专利]三轴伺服驱控一体控制系统

说明书

本发明公开了一种三轴伺服驱控一体控制系统，所述控制系统包括运动控制器、三轴伺服驱动控制单元及功率调节单元，所述运动控制器、所述三轴伺服驱动控制单元及所述功率调节单元顺次连接并集成为一体，所述功率调节单元与外部电机连接。本发明通过将运动控制器与三轴伺服驱动控制单元集成在一起，替换传统的分布式控制系统，实现运动控制器、三轴伺服驱动控制单元共用电源模块，降低了生产成本；此外，本发明的运动控制器与三轴伺服驱动控制单元之间通过I/O总线、CAN通讯模块连接，不仅简化了配线结构，且提高了系统的抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及一种控制系统，具体的说，是涉及一种三轴伺服驱控一体控制系统。

背景技术

在中国智造2025的整体方针下，为了满足传统行业的智能制造升级改造以及新行业的迅速崛起，智能装备(比如工业机器人，桁架机器人,5D影院座椅等)得到了广泛应用。运动控制系统包括控制器、伺服驱动器、电机以及相应的传感器，当前典型的伺服驱动器包含电源模块，逆变模块，控制模块，AI和AO模块、编码器模块等。当整个控制系统中，被控对象是多台电机时，就需要配置相应台数的驱动器。

目前采用的是一种分布式的多轴伺服控制框架，如图1所示，运动控制器与伺服驱动器分离，每个驱动器都包含独立的电源模块、逆变模块、控制模块。现有的运动控制器采用传统的单一配线方式控制多轴伺服驱动器。这种结构的缺点是：成本高，每一个伺服驱动器都包含电源模块、逆变模块和控制模块；配线复杂：运动控制器通过传统脉冲+方向控制方式进行连接，每组线包含脉冲方向信号，反馈信号，输入输出信号等；抗干扰能力差：脉冲型控制方式一旦出现多或者少脉冲，伺服驱动器无法鉴别。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了三轴伺服驱控一体控制系统，本发明通过将运动控制器与三轴伺服驱动控制单元集成在一起，替换传统的分布式控制系统，实现运动控制器、三轴伺服驱动控制单元共用电源模块，降低了生产成本；此外，本发明的运动控制器与三轴伺服驱动控制单元之间通过I/O总线、CAN通讯模块连接，不仅减少了配线，简化了配线结构，且解决了现有的脉冲型控制方式一旦出现多或少脉冲，伺服驱动器无法鉴别的问题，提高了系统的抗干扰能力。

为实现上述目的，本发明具体方案如下：

本发明的一个方面，提供一种三轴伺服驱控一体控制系统，该系统包括运动控制单元、三轴伺服驱动控制单元及功率调节单元，所述运动控制单元、所述三轴伺服驱动控制单元及所述功率调节单元顺次连接并集成为一体，所述功率调节单元与外部电机连接，所述运动控制单元向所述三轴伺服驱动控制单元输出控制信号，所述三轴伺服驱动控制单元根据所述控制信号输出电机驱动信号，所述功率调节单元对所述电机驱动信号进行处理后驱动所述外部电机进行运作。

作为一个优选的实施方式，所述三轴伺服驱动控制单元为集成伺服驱动控制单元，所述集成伺服驱动控制单元通过第一编码模块及多个连接线路与所述运动控制单元连接。

作为一个优选的实施方式，所述多个连接线路包括脉冲和总线双模连接线路，具体的，总线线路包括I/O总线，脉冲线路包括CAN通讯模块。

作为一个优选的实施方式，所述功率调节单元包括功率调节模块、整流模块、滤波模块及电源模块，所述电源模块、所述整流模块、所述滤波模块及所述功率调节模块顺次连接，所述电源模块与所述三轴伺服驱动控制单元连接，所述功率调节模块连接外部电机；此外，本发明采用一个电源模块代替原有的三个电源供电进行供电的模式为系统供电；采用一个整流模块替换原有的三个整流模块，采用一个滤波模块替换原有的三个滤波模块为功率模块供电；进一步简化了电路结构。

作为一个优选的实施方式，所述功率调节模块为3个，每个所述功率调节单元对应的与一个外部电机连接，用于对所述外部电机进行分别控制。