[发明专利]工业机器人控制装置

说明书

本发明公开了一种工业机器人控制装置，包括驱动器、主控制器、示教器、输入输出模块和电源模块，所述主控制器分别与驱动器、示教器、输入输出模块和电源模块连接，用于实现译码、速度预处理、速度控制、插补运算、正逆解运算、位置控制运算和PLC功能，输入输出模块还分别与示教器和驱动器连接，主控制器、输入输出模块和电源模块集成在一块电路板上；电源模块包括直流电压、控制芯片、第一电容、第一MOS管、第三电容、第一电阻、第一三极管、第一电感、第二电阻、第二电容和电压输出端，直流电源与控制芯片连接。本发明产品体积较小、电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

技术领域

本发明涉及工业机器人控制领域，特别涉及一种工业机器人控制装置。

背景技术

工业机器人控制器作为工业机器人的核心部件需要完成系统的运动控制、状态监测、安全控制和报警等功能。对于嵌入式计算机和运动控制模块组成的控制系统来讲，主要以嵌入式计算机作为主控制器，可选择是否搭载操作系统支持。采用一定的通信协议连接运动控制模块以运动控制模块来完成驱动伺服电机等功能。采用嵌入式工业PC搭载RTLinux操作系统，此方式的好处在于嵌入式工业PC具有通用性可以选择搭载任意的操作系统，典型的例如WinCE、嵌入式Linux和uc/os-II等。因为操作系统可以提供系统接口和支持功能，较裸机开发降低了软件开发难度；且其体积小巧和功耗低等特点，可以集成于不同的机箱当中，降低整体的设计成本和电气设计的布线成本。

然而，传统工业机器人控制器的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统工业机器人控制器的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少防止信号干扰功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种产品体积较小、电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的工业机器人控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种工业机器人控制装置，包括驱动器、主控制器、示教器、输入输出模块和电源模块，所述主控制器分别与所述驱动器、示教器、输入输出模块和电源模块连接，用于实现译码、速度预处理、速度控制、插补运算、正逆解运算、位置控制运算和PLC功能，所述输入输出模块还分别与所述示教器和驱动器连接，所述主控制器、输入输出模块和电源模块集成在一块电路板上，所述主控制器作为主站，所述示教器、输入输出模块和驱动器作为从站，所述从站为公共地址，所述主站和从站之间采用一对多的通信模式，所述主站向所述从站下传数据时，所述主站在每个通信周期向所有从站发送一帧数据，数据长度为3n，n为从站数；所述从站分别按照协议规定位置从数据区去除本从站需要的数据；所述从站向所述主站实时反馈数据，每个所述从站在每个通信周期将自己实时反馈的数据按照协议添加到数据帧的指定位置上传给所述主站；

所述电源模块包括直流电压、控制芯片、第一电容、第一MOS管、第三电容、第一电阻、第一三极管、第一电感、第二电阻、第二电容和电压输出端，所述直流电源与所述控制芯片连接，所述控制芯片的电源端分别与所述第一电容的一端和第一MOS管的源极连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电容的另一端和第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极通过所述第一电阻与所述控制芯片的使能控制端连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一MOS管的漏极通过所述第一电感分别与所述第二电阻的一端、第二电容的一端和电压输出端连接，所述第二电阻的另一端和第二电容的另一端均接地，所述第三电容的电容值为380pF。

在本发明所述的工业机器人控制装置中，所述电源模块还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述控制芯片的电源端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第三电阻的阻值为39kΩ。