CN208092527U - 一种四轴伺服驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种四轴伺服驱动器，通过利用4端口的USB集线器替换4个USB连接器，实现上位机与四个控制器之间的USB通信连接，从而保证了四轴伺服驱动器在正常工作的情况下，能够减少USB连接器的数量，大大节省电路基板的布线空间、减小四轴伺服驱动器的体积和降低四轴伺服驱动器的生产成本；并且，通过增加四位开关，能够仅导通当前需要写入四轴伺服驱动器的机种名称和序列号的控制器与USB集线器之间的通信回路，并保持其它控制器与USB集线器之间的通信回路断开，从而方便了在四轴伺服驱动器进行初次USB通信时，机种名称和序列号的单独写入操作；也方便在后续需要调试的过程中，对各个控制器的单独调试操作。

Description

一种四轴伺服驱动器

技术领域

本实用新型涉及一种四轴伺服驱动器。

背景技术

伺服驱动器又称为伺服控制器或伺服放大器，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位。

目前为能够利用一个伺服驱动器驱动四台电机，请参阅图1，现有提供了一种四轴伺服驱动器，其包括电路基板x1、电连接安装于电路基板x1的四个控制器(x21～x24)和四个USB连接器(x31～x34)、以及其它电路部分(如电源电路、驱动电路等)。所述四个USB连接器(x31～x34)接收由四个上位机(A1～A4)输出的通信信号，并分别将接收到的通信信号输出至所述四个控制器(x21～x24)，由所述四个控制器(x21～x24)根据相应的通信信号生成控制信号，并分别通过四个驱动电路输出控制信号至四台电机，从而实现对四台电机的控制。

因此，为驱动四台电机，现有四轴伺服驱动器必须具有与电机数量相同的控制器和USB连接器，这么一来，要在电路基板上安装四个控制器和四个USB连接器，必然会占用电路基板的布线空间；并且，由于还需要保持各个器件之间的距离，则必然导致电路基板的体积增大，不利于四轴伺服驱动器的小型化。另外，上位机需要改变所需控制的电机时，还要将上位机的USB线插到当前所需控制的电机对应的USB连接器处，不便于上位机对不同电机的切换控制。

实用新型内容

为解决上述现有技术的缺点和不足，本实用新型提供了一种四轴伺服驱动器，在保证正常工作的情况下，能够减少USB连接器的数量，大大节省电路基板的布线空间、减小四轴伺服驱动器的体积和降低四轴伺服驱动器的生产成本。

一种四轴伺服驱动器，包括电路基板、以及电连接安装于电路基板的USB集线器、四个控制器和四位开关；所述USB集线器为一具有上位机接口和至少4个USB端口的集线器，其4个USB端口分别与所述四个控制器的USB接入端串接；所述四位开关中的四个开关的一端接入VBUS信号，另一端分别与所述四个控制器的控制信号输入端串接。

由此，本实用新型通过利用4端口的USB集线器替换4个USB连接器，实现上位机与四个控制器之间的USB通信连接，从而保证了四轴伺服驱动器在正常工作的情况下，能够减少USB连接器的数量，大大节省电路基板的布线空间、减小四轴伺服驱动器的体积和降低四轴伺服驱动器的生产成本；并且，通过增加四位开关，能够仅导通当前需要写入四轴伺服驱动器的机种名称和序列号的控制器与USB集线器之间的通信回路，并保持其它控制器与USB集线器之间的通信回路断开，从而方便了在四轴伺服驱动器进行初次USB通信时，机种名称和序列号的单独写入操作；写入成功后将四位开关的四个开关全部闭合，上位机就能够同时识别出四个伺服轴的机种名称，实现与四个伺服轴同时通信；也方便在后续需要调试的过程中，对各个控制器的单独调试操作。

进一步，所述VBUS信号为+3.3V的电压信号。

进一步，所述USB集线器为TUSB4041I集线器。

进一步，各控制器都为微处理器。

进一步，所述四个控制器相互平行设置。通过此处限定，有利于美观电路基板的布线结构，同时也避免控制器之间因交杂设置而相互产生干扰，进一步提高伺服驱动器的性能。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为现有技术的四轴伺服驱动器的局部结构示意图；

图2为本实用新型四轴伺服驱动器的局部结构示意图；

图3为图2中的四轴伺服驱动器接入上位机时的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图2，本实用新型提供了一种四轴伺服驱动器，其包括电路基板1、电连接安装于电路基板1的USB集线器2、四个控制器(31～34)和四位开关4、以及其它未示出的电路部分(如电源电路、驱动电路等)。所述USB集线器2为一具有上位机接口和至少4个USB端口的集线器，其4个USB端口分别与所述四个控制器(31～34)的USB接入端串接；所述四位开关4中的四个开关的一端接入VBUS信号，另一端分别与所述四个控制器(31～34)的控制信号输入端串接。

在本实用新型的四轴伺服驱动器进行初次USB通信时，先不拨动四位开关4，也即，保持四位开关4处于断开状态，此时各个控制器和USB集线器2之间的通信回路处于断开状态。并在USB集线器2的上位机接口接入上位机A，如图3所示；接着将四轴伺服驱动器的电机信号输出端分别接入需要控制的四台电机。完成所有接线后，开启电源，拨动闭合四位开关4的第一个开关，使与第一个开关串接的控制器和USB集线器2之间的通信回路导通，然后上位机通过USB集线器2将四轴伺服驱动器的第一个机种名称和序列号写入到与第一开关串接的控制器中，机种名称和序列号写入完成后，断开第一个开关。接着，按照上述操作，通过上位机和USB集线器2将四轴伺服驱动器的其它3个机种名称和序列号逐个写入到剩余的3个控制器中。其中，由于四轴伺服驱动器需要驱动四台电机，故一个四轴伺服驱动器具有4个机种名称和一个序列号，在进行USB通信前，是要将4个机种名称分别写入到4个控制器，且在将机种名称写入控制器的同时，也写入序列号。机种名称和序列号写入操作完成后，闭合四位开关4中的四个开关，使得每个控制器与USB集线器2之间的通信回路都处于导通状态，即可实现上位机与各控制器之间通过USB集线器2进行通信。其中，上位机可以为电脑。

本实施例中，四轴伺服驱动器在图2中未示出的电路部分和现有四轴伺服驱动器中相应的电路部分结构相同，故不赘述。并且，本实施例中的电路基板1是已经通过完整的电路布线操作后形成的电路基板1，上述各个器件只需要电贴装于电路基板1相应的位置，即可利用电路基板1上的布线实现相关器件之间的电性连接。

本实施例中，所述VBUS信号为+3.3V的电压信号，并可通过电源模块提供。所述USB集线器2为TUSB4041I集线器。各控制器都为微处理器，且四个控制器(31～34)相互平行设置。

相对于现有技术，本实用新型四轴伺服驱动器，通过利用4端口的USB集线器替换4个USB连接器，实现上位机与四个控制器之间的USB通信连接，从而保证了四轴伺服驱动器在正常工作的情况下，能够减少USB连接器的数量，大大节省电路基板的布线空间、减小四轴伺服驱动器的体积和降低四轴伺服驱动器的生产成本；并且，通过增加四位开关，能够仅导通当前需要写入四轴伺服驱动器的机种名称和序列号的控制器与USB集线器之间的通信回路，并保持其它控制器与USB集线器之间的通信回路断开，从而方便了在四轴伺服驱动器进行初次USB通信时，机种名称和序列号的单独写入操作；写入成功后将四位开关的四个开关全部闭合，上位机就能够同时识别出四个伺服轴的机种名称，实现与四个伺服轴同时通信；也方便在后续需要调试的过程中，对各个控制器的单独调试操作。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种四轴伺服驱动器，其特征在于：包括电路基板、以及电连接安装于电路基板的USB集线器、四个控制器和四位开关；所述USB集线器为一具有上位机接口和至少4个USB端口的集线器，其4个USB端口分别与所述四个控制器的USB接入端串接；所述四位开关中的四个开关的一端接入VBUS信号，另一端分别与所述四个控制器的控制信号输入端串接。

2.根据权利要求1所述的四轴伺服驱动器，其特征在于：所述VBUS信号为+3.3V的电压信号。

3.根据权利要求1所述的四轴伺服驱动器，其特征在于：所述USB集线器为TUSB4041I集线器。

4.根据权利要求1所述的四轴伺服驱动器，其特征在于：各控制器都为微处理器。

5.根据权利要求1～4任一项所述的四轴伺服驱动器，其特征在于：所述四个控制器相互平行设置。