CN109531624B - 可变供电式驱动器组件和伺服驱控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人的技术领域，公开了可变供电式驱动器组件和伺服驱控系统，包括多个用于驱动控制电机的驱动电路模组、用于接入外部电源的电源模组以及支撑架；所述支撑架包括多个可供驱动电源模组安装固定的安装位，各所述安装位上设有用于向所述驱动电路模组供电的辅助供电结构，各所述辅助供电结构电连接于所述电源模组。与现有技术相比，本发明中能够根据用户在使用时的实际需要自由组合驱动电路模组的数量，根据驱动电路模组的数量调整电源模组的电源容量，降低了相关的开发和生产成本。对于用户而言，无需研究各种驱动器的性能，只需要根据需要自行购买组合即可，也降低了购买者的学习和采购的成本。

Description

可变供电式驱动器组件和伺服驱控系统

技术领域

本发明涉及的机器人技术领域，尤其涉及可变供电式驱动器组件和伺服驱控系统。

背景技术

驱动器是一种用于输出脉冲信号，直接驱动控制电机的设备。现有技术中的机器人往往有不同的轴数量，例如scar机器人具有三轴，协作机器人往往具有六轴。对于不同轴数量的机器人，需要设计不同的驱动器，因此同一厂家也需要推出很多种类的驱动器以满足市场需求，不仅对于厂家而言有着较高的研发和生产成本，对于用户而言也需要根据自己的需要仔细挑选对应的驱动器，使得整个机器人的研发、应用成本都增加。

发明内容

本发明的目的在于提供可变供电式驱动器组件和伺服驱控系统，旨在解决现有技术中的驱动器种类多且适用性窄，导致机器人研发应用成本高的问题。

本发明是这样实现的，可变供电式驱动器组件，包括多个用于驱动控制电机的驱动电路模组、用于接入外部电源的电源模组以及支撑架；

所述支撑架包括多个可供驱动电源模组安装固定的安装位，各所述安装位上设有用于向所述驱动电路模组供电的辅助供电结构，各所述辅助供电结构电连接于所述电源模组。

进一步地，所述支撑架包括多个可拆卸的基座,各所述基座提供所述安装位,所述支撑架还包括用于将各所述辅助供电结构组成并联电路的电路结构。

进一步地，所述电路结构包括安装于所述基座上的电极和用于并联连接各所述电极的电连接结构。

进一步地，还包括壳体，所述壳体内设有可供所述支撑架安装固定的固定结构，所述电连接结构包括沿所述固定结构设置的多个可供所述电极接触电连接的插接位和并联连接各所述插接位的连接线。

进一步地，所述固定结构包括沿所述壳体内端面排列设置的多个定位板，各所述定位板上设有所述插接位。

进一步地，所述电源模组内具有变压电路。

进一步地，所述电源模组内设有用于控制各所述辅助供电结构的开关模块。

进一步地，各所述驱动电路模组包括通信模块，所述电源模组内设有用于规划输出功率的控制模块，所述控制模读取所述通信模块反馈数据后通过控制所述开关模块规划是否向对应的所述驱动电路模组进行供电。

本发明还提供了伺服驱控系统，包括控制器、具有多个电机的执行端，以及上述的可变供电式驱动器组件，模块化驱动器电气系统连接在所述控制器和所述执行端之间。

与现有技术相比，本发明中提供的可变供电式驱动器组件、组合方法和伺服驱控系统，能够根据用户在使用时的实际需要自由组合驱动电路模组的数量，根据驱动电路模组的数量调整电源模组的电源容量，构成满足要求的驱动器，减少了零件数量，具有较广的适用性。对于厂商而言，无需针对不同轴数量的机器人开发不同类型的驱动器，降低了相关的开发和生产成本。对于用户而言，也无需研究各种驱动器的性能，只需要根据需要自行购买组合即可，也降低了购买者的学习和采购的成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的可变供电式驱动器组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合具体附图对本实施例的实现进行详细的描述。

如图1所示，本实施例中提供了可变供电式驱动器组件，包括多个用于驱动控制电机的驱动电路模组2、用于接入外部电源的电源模组31以及支撑架1；

其中，驱动电路模组2包括相关的电学结构，根据不同的电路设计能够提供单轴或多轴的轴控功能，也即驱动控制一个或多个电机。

支撑架1包括多个安装位，每个安装位可供驱动电源模组31安装固定。在各安装位上设有用于向驱动电路模组2供电的辅助供电结构311，各辅助供电结构311电连接于电源模组31。

其中，电源模组31接入外部电源，输送至辅助供电结构311后向驱动电路模组2输出电压，多个辅助供电结构311和电源模组31共同构成供电系统，向多个驱动电路模组2组成的电学结构进行供电。由于安装位与驱动电路模组2对应，也即辅助供电结构311与驱动电路模组2相对应，使得整个供电系统具有一定的客制化，能够根据驱动电路模组2的数量调整其实际结构，适应不同数量驱动电路模组2的供电需求。

例如，需要控制三轴机器人，每个驱动电路模组2能够驱动两台电机，也即驱动电路模组2的所需数量为两个，将二者相互电连接、安装至支撑架1上，并且电连接至辅助供电结构311，即可组成适于三轴机器人控制的驱动器。相似地，如果需要控制六轴机器人，驱动电路模组2的所需数量为三个，对应调整电源模块的功率，即可构成满足要求的驱动器。容易理解的是，如果仅需要对单个电机进行控制，也可以只选择一个驱动电路模组2。

本实施例中的可变供电式驱动器组件采用模块式的结构，将现有技术中集成在一起的电路和电源部分相互独立，成为两个独立的结构。其中驱动电路模组2作为驱动的基本电路，能够单独使用，也可以多个共同使用，统一由电源模组31进行供电。而电源模块配合辅助供电结构311使得整个供电系统能够能够调整以适应不同数量的驱动电路模组2。用户在使用时根据自己实际需要，购买指定数量的驱动电路模组2，即可构建适宜驱动器的电气部分。对于厂商而言，无需针对不同轴数量的机器人开发不同类型的驱动器，降低了相关的开发和生产成本。对于用户而言，也无需研究各种驱动器的性能，只需要根据需要自行购买组合即可，也降低了购买者的学习和采购的成本。

因此，采用了本实施例中的可变供电式驱动器组件，能够在机器人开发过程中的上游和下游节约成本，从而最终降低了机器人的应用和开发成本，提高了性价比。

支撑架1的结构可以为多种，例如提供多种支撑架1，其依次具有的安装位数量为：1、2、3……n，确定驱动电路模组2的数量后，选择具有对应数量安装位的支撑架1进行安装固定。支撑架1包括多个可拆卸的基座,各基座提供安装位,支撑架1还包括用于将各辅助供电结构311组成并联电路的电路结构。具体地，本实施例中的支撑架1包括多个基座和电路结构。每个基座包括一个安装位，基座与基座之间可拆卸式相互固定，能够根据需要增加或减少基座的数量。电路结构将多个基座上的辅助供电结构311组成并联电路，确保每个安装位上安装的驱动电路模组2能输入相同的电压。确定驱动电路模组2的数量后，选择对应数量的基座，将多个基座之间相互固定，并将各个驱动电路模组2对应安装固定至各基座内，并且电连接至辅助供电结构311即可。由于支撑架1也采用了模块化的思想，减少了零件类型，也能起到降低成本的作用，而且后续如果需要改变驱动电路模组2的数量，对应拆下或者装上基座即可，无需替换整个支撑架1，增删基座数量的同时也改变了辅助供电结构311的数量，相当于改变了供电系统的结构，相当于在结构和供电上同时适应不同数量的驱动电路模组2。

基座之间的可拆卸固定可以通过螺栓、夹持件等结构实现，具体不做限制。

优选的，电路结构包括安装于基座上的电极和用于并联连接各电极的电连接结构。基座安装完成后，通过电极连接于电连接结构，具体的电路结构可参见各种并联电路，此处不做赘述。

电连接结构可以为实现规划好的电线、印刷电路等，具体地，本实施例中的可变供电式驱动器组件还包括壳体3，在壳体3内设有可供支撑架1安装固定的固定结构，电连接结构包括沿固定结构设置的多个可供电极接触电连接的插接位和并联连接各插接位的连接线。连接线可以理解为实际上组成并联电路的电路部分。支撑架1置入壳体3后通过对应的固定结构与壳体3相互固定，固定完成后，基座的电极接触插接位实现电连接，减少了结构装配的难度，在组装结构的同时完成电学部分的连接，用户无需考虑走线和电路组合等问题，进一步地降低了学习成本。

固定结构可由多种结构实现，例如凸设延伸在壳体3内壁的条状结构，在条状结构上开设多个安装孔，将对应的基座通过螺栓、卡头都结构固定至安装孔内等。具体地，本实施例中的固定机构包括沿壳体3内端面排列设置的多个定位板，各定位板上设有插接位。基座的安装部抵接在定位板上，通过螺栓等结构相互固定，并且安装部上的电极接触插接位实现电连接。另一方面，定位板能够规划确定支撑架1在壳体3内的位置，使得在研发的过程中便于确定整个可变供电式驱动器组件的内部结构，便于优化散热通风、走线、结构强度设置等。

由于在电源系统中需要对外接电源进行变压，在其他的实施例中，电源模组31可以仅作为接入外接电源并输出的“中转站”，在各个辅助供电结构311中进行变压。具体地，本实施例中的电源模组31内具有变压电路，其完成变压后输出合适的电压至各个辅助供电结构311，辅助供电结构311无需再进行供电，直接将接受的电压输出即可。

优选的，在电源模组31内设有用于控制各辅助供电结构311的开关模块，能够根据需要通过开关模块切断各辅助供电结构311的供电，以达到不改变硬件结构的前提下改变供电系统电源容量的目的。

更具体地，各驱动电路模组2包括通信模块24，在电源模组31内设有用于规划输出功率的控制模块。控制模块通过读取通信模块24反馈数据，获知对应的驱动电路模组2的工作情况，例如正常工作、未工作、故障等，如果出现未工作和故障等情况，控制模块通过开关模块切断对应的驱动电路模组2的供电，也即重新规划整个供电系统的运作情况。

本实施例中还提供了伺服系统，包括具有一个或多个电机的执行端、控制器以及上述的可变供电式驱动器组件，构建完成的组合供电式驱动器组件连接在控制器和执行端之间，起到驱动器的作用。本实施例中的伺服系统，能够根据具体的需要，选择合适的电机数量和驱动电路模组2数量，具有较低的开发、生产成本，适用性广。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.可变供电式驱动器组件，其特征在于，包括多个用于驱动控制电机的驱动电路模组、用于接入外部电源的电源模组以及支撑架;

所述支撑架包括多个可供驱动电源模组安装固定的安装位，各所述安装位上设有用于向所述驱动电路模组供电的辅助供电结构，各所述辅助供电结构电连接于所述电源模组；

所述支撑架包括多个可拆卸的基座,各所述基座提供所述安装位,所述支撑架还包括用于将各所述辅助供电结构组成并联电路的电路结构；

所述电路结构包括安装于所述基座上的电极和用于并联连接各所述电极的电连接结构；

还包括壳体，所述壳体内设有可供所述支撑架安装固定的固定结构，所述电连接结构包括沿所述固定结构设置的多个可供所述电极接触电连接的插接位和并联连接各所述插接位的连接线；

所述电源模组内具有变压电路；所述电源模组内设有用于控制各所述辅助供电结构的开关模块。

2.如权利要求1所述的可变供电式驱动器组件，其特征在于，所述固定结构包括沿所述壳体内端面排列设置的多个定位板，各所述定位板上设有所述插接位。

3.如权利要求1至2任一项所述的可变供电式驱动器组件，其特征在于，各所述驱动电路模组包括通信模块，所述电源模组内设有用于规划输出功率的控制模块，所述控制模读取所述通信模块反馈数据后通过控制所述开关模块规划是否向对应的所述驱动电路模组进行供电。

4.伺服驱控系统，包括控制器、具有多个电机的执行端，其特征在于，还包括权利要求1至3任一项所述的可变供电式驱动器组件，所述可变供电式驱动器组件连接在所述控制器和所述执行端之间。

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