[实用新型]一种工业机器人多轴控制系统

说明书

本实用新型公开了一种工业机器人多轴控制系统，包括功率单元、与功率单元通过接口连接的控制单元和为各部分供电的辅助供电单元；控制单元包括处理器、控制IO口和扩展轴接口，控制IO口和扩展轴接口均与处理器通信连接，处理器包括通过总线连接的主DSP处理器和从DSP处理器，且主DSP处理器和从DSP处理器之间通过接口还连接有同步信号线，功率单元包括IPM功率板和整流卸荷功率板，整流卸荷功率板的输入端与三相电网的输出端连接，整流卸荷功率板的输出端与IPM功率板的输入端连接；控制单元和功率单元之间还设有电机电流采样单元。本系统相对于传统控制系统，实现了减少控制系统体积，节约控制系统成本，提高了六轴同步控制性能和动态响应能力等优点。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是一种工业机器人多轴控制系统。

背景技术

工业机器人一般包含六自由度运动关节，每个关节对应一台电机。传统控制系统需要六台伺服驱动器对机器人本体六轴进行控制，而工业机器人通常还包括两个扩展轴(行走轴和变位机)，这样导致控制系统的体积过于庞大，控制系统成本高，而且同步控制的性能和动态响应能力差。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种工业机器人多轴控制系统，本控制系统基于双DSP处理器实现单一控制器对机器人本体六轴和扩展轴(行走轴、变位机)共八台电机的力矩、速度和运动轨迹控制，该控制系统可控制机器人应用在搬运、焊接、喷涂、码垛、切割、抛光打磨等领域。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种工业机器人多轴控制系统，包括功率单元、与功率单元通过接口连接的控制单元和为各部分供电的辅助供电单元；所述控制单元包括处理器、控制I O口和扩展轴接口，所述控制I O口和扩展轴接口均与处理器通信连接，所述处理器包括通过总线连接的主DSP处理器和从DSP处理器，且主DSP处理器和从DSP处理器之间通过接口还连接有同步信号线，所述功率单元包括I PM功率板和整流卸荷功率板，所述整流卸荷功率板的输入端与三相电网的输出端连接，整流卸荷功率板的输出端与所述I PM功率板的输入端连接；所述控制单元和功率单元之间还设有电机电流采样单元。

作为本实用新型的进一步改进，所述控制I O口包括分别与外部D I/DO控制、通信、电机编码器、刹车控制和动态制动控制连接的接口。

作为本实用新型的进一步改进，所述整流卸荷功率板上依次连接设有不控整流电路、预充电电路和能耗制动电路，所述预充电电路的输出端与母线之间设有支撑电容，所述能耗制动电路上外接设有制动电阻。

作为本实用新型的进一步改进，所述辅助供电单元采用反激式变压器开关电源，所述反激式变压器开关电源分别为处理器、I PM功率板、整流卸荷功率板、扩展轴接口上连接的扩展轴电路板提供隔离电源输入。

作为本实用新型的进一步改进，该工业机器人多轴控制系统还包括对机器人的动力电实施监控的三相电网检测单元和对控制单元的控制电实时监控的单相电网检测单元。

本实用新型的有益效果是：本实用新型相对于传统控制系统，实现了减少控制系统体积，节约控制系统成本，提高了六轴同步控制性能和动态响应能力等优点；经试验通过了l eve l4(4000V)级别电源线和信号线耦合测试抗干扰测试，通过了-20℃-55℃高低温测试，满足机器人运动控制精度要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构框图；

图2为本实用新型实施例中辅助供电单元的结构框图；

附图标记：