CN208805718U - 一种小型工业机器人一体化控制器架构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种小型工业机器人一体化控制器架构，包括接口板，运动控制板，多个电机驱动板，连接板和多个插接件，连接板通过多个插接件与接口板、运动控制板和每个电机驱动板连成一个整体，从而使得小型工业机器人结构紧凑，减少了外部线路，减少了控制故障，降低现场机器维护成本，提高生产效率。

Description

一种小型工业机器人一体化控制器架构

技术领域

本实用新型涉及小型工业机器人一体化控制器架构，属于工业机器人技术领域。

背景技术

随着社会的进步和工业自动化水平的不断提升，制造行业开始向自动化转型，机器人的研发技术也有所改良，四轴工业机器人得到普及使用，与传统的机器人系统相比，四轴工业机器人工作稳定性更高，操作简单方便。将四轴工业机器人应用在生产线上，可降低生产成本，缩短生产周期，具有十分可观的经济效益。

四轴工业机器人具备的特点有：（1）四轴机器人适应能力比较强，能够确保企业的正常的生产计划，能够大批量生产，稳定性更高；（2）、四轴机器人价格上适中，满足企业成本核算需求；（3）适用于企业中简单、重复的小载荷搬运工位，效率高，节省成本；（4）四轴机器人采用高性能控制器，可控制机器人实现高速点位运动，空间插补运动等功能；（5）系统扩展性强，参数配置简单，易于维护；（6）基于髙性能处理芯片的机器人功能部件保证了系统的实时控制与调度，实现多伺服功能部件的联动与插补；（7）系统界面简洁大方，提供丰富分显示及监控信息；（8）四轴机器人语言指令系统简单易学，能满足绝大部分工业需求。

四轴工业机器人可广泛运用于金属加工行业，电子产品行业，运用在拼装，IC芯片的测验转移，涂胶，插件，工件搬运等工序上。

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器和人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。工业机器人可按照自由度数进行划分。自由度数是指操作机器人各种运动部件独立运动的数目之和。机器人运动部件的独立运动只有两种形态：直线运动和旋转运动，机器人腕端的任何复杂的运动都可由这两种运动来合成。工业机器人的自由度数一般为2～7个，因而也分别称为二轴、三轴、四轴、五轴、六轴和七轴工业机器人。自由度数越多，工业机器人的柔性越大，结构和控制也就越复杂。

四轴工业机器人通常可分为四轴直角坐标工业机器人、四轴圆柱坐标工业机器人、四轴球面坐标工业机器人、四轴极坐标工业机器人和四轴关节工业机器人。四轴直角坐标工业机器人的四个轴分别为X轴、Y轴、Z轴和旋转轴，其中X轴、Y轴和Z轴进行直线运动，而旋转轴可实现任意角度的转动。四轴圆柱坐标工业机器人的四个轴分别为Z轴、R轴，θ轴和α轴，其中Z轴进行上下移动，R轴进行前后移动，θ轴和α轴进行底座部运动。

传统的工业机器人的控制器与多个电机驱动器是分离的，因此要让工业机器人的多个轴运动，就需要多个独立的电机驱动器，这样一个控制器就需求控制多个电机驱动器，而且每个电机驱动器都需要通过外部线路与控制器连接在一起，这就使得传统的工业机器人在结构上比较零散，具有复杂的外部线路，容易发生控制故障，此外还具有现场维护成本高和生产效率低下等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种改进的小型工业机器人一体化控制器架构，让连接板通过多个插接件与接口板、运动控制板和每个电机驱动板连成一个整体，从而解决了现有的小型工业机器人中因控制器与多个电机驱动器相互分离而需要每个电机驱动器都需要通过外部线路与控制器连接在一起从而导致现有的工业机器人在结构上比较零散、具有复杂的外部线路、容易发生控制故障、现场维护成本高和生产效率低下等问题。

本实用新型提供一种小型工业机器人一体化控制器架构，包括接口板，运动控制板，多个电机驱动板，连接板和多个插接件，连接板通过多个插接件与接口板、运动控制板和每个电机驱动板连成一个整体。

进一步地，接口板、运动控制板和每个电机驱动板分别通过一个不同的插接件与连接板连接在一起。

进一步地，每个电机驱动板独立地驱动着让小型工业机器人的一个轴运动的电机。

进一步地，电机驱动板的数量为2～7个。

进一步地，接口板上设有输入输出接口、通讯接口、编程接口和编码器接口。

进一步地，运动控制板上设有程序控制芯片。

进一步地，运动控制板位于接口板和多个电机驱动板之间。

进一步地，连接板设置在小型工业机器人一体化控制器架构的一个侧面上，接口板设置在小型工业机器人一体化控制器架构的另一个侧面上。

进一步地，接口板、运动控制板和每个电机驱动板平行地设置在小型工业机器人一体化控制器架构中。

进一步地，连接板的设置方向与接口板、运动控制板和每个电机驱动板的设置方向相垂直。

本实用新型的有益效果：在本实用新型的小型工业机器人一体化控制器架构中，让连接板通过多个插接件与接口板、运动控制板和每个电机驱动板连成一个整体，使得小型工业机器人结构紧凑，减少了外部线路，减少了控制故障，降低现场机器维护成本，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型小型工业机器人一体化控制器架构示意图。

附图中各部件对应的名称如下所示：

1.接口板，2.运动控制板，3.电机驱动板，4.连接板，5.插接件，100.小型工业机器人一体化控制器架构。

具体实施方式

下面参考附图对本实用新型的优选实施例进行描述。

如图1所示，本实用新型提供一种小型工业机器人一体化控制器架构100，包括接口板1，运动控制板2，多个电机驱动板3，连接板4和多个插接件5。连接板4通过多个插接件5与接口板1、运动控制板2和多个电机驱动板3连成一个整体。

接口板1上设有输入输出接口、通讯接口、编程接口和编码器接口。运动控制板2上设有程序控制芯片。鉴于小型工业机器人的自由度数通常为2～7个，即小型工业机器人的轴数也为2～7个，电机驱动板3的数量也设为2～7个，这意味着每个轴对应一个电机驱动板3。每个电机驱动板3驱动着让小型工业机器人的一个轴运动的电机。当小型工业机器人为四轴小型工业机器人时，电机驱动板3的数量为4个，这4个电机驱动板3分别驱动让四轴工业机器人四个轴运动的电机。

运动控制板2位于接口板1和多个电机驱动板3之间。接口板1、运动控制板2和每个电机驱动板3平行地设置在这种小型工业机器人一体化控制器架构100中。连接板4设置在小型工业机器人一体化控制器架构100的一个侧面上，接口板1设置在小型工业机器人一体化控制器架构100的另一个侧面上。连接板4的设置方向与接口板1、运动控制板2和每个电机驱动板3的设置方向相垂直。

在本实用新型提供的一种小型工业机器人一体化控制器架构中，连接板4通过多个插接件5与接口板1、运动控制板2和多个电机驱动板3连成一个整体，这样就无需让运动控制板2与每个电机驱动板3之间都用外部线路连接，运动控制板2和每个电机驱动板3仅通过插接件5与接口板1连接。这样的设置使得小型工业机器人结构紧凑，减少了外部线路，减少了控制故障，降低现场机器维护成本，提高生产效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小型工业机器人一体化控制器架构，其特征在于，其包括接口板（1），运动控制板（2），多个电机驱动板（3），连接板（4）和多个插接件（5），连接板（4）通过多个插接件（5）与接口板（1）、运动控制板（2）和每个电机驱动板（3）连成一个整体。

2.如权利要求1所述的小型工业机器人一体化控制器架构，其特征在于，接口板（1）、运动控制板（2）和每个电机驱动板（3）分别通过一个不同的插接件（5）与连接板（4）连接在一起。

3.如权利要求1所述的小型工业机器人一体化控制器架构，其特征在于，每个电机驱动板（3）独立地驱动着让小型工业机器人的一个轴运动的电机。

4.如权利要求1所述的小型工业机器人一体化控制器架构，其特征在于，电机驱动板（3）的数量为2～7个。

5.如权利要求1所述的小型工业机器人一体化控制器架构，其特征在于，接口板（1）上设有输入输出接口、通讯接口、编程接口和编码器接口。

6.如权利要求1所述的小型工业机器人一体化控制器架构，其特征在于，运动控制板（2）上设有程序控制芯片。

7.如权利要求1所述的小型工业机器人一体化控制器架构，其特征在于，运动控制板（2）位于接口板（1）和多个电机驱动板（3）之间。

8.如权利要求1所述的小型工业机器人一体化控制器架构，其特征在于，连接板（4）设置在小型工业机器人一体化控制器架构（100）的一个侧面上，接口板（1）设置在小型工业机器人一体化控制器架构（100）的另一个侧面上。

9.如权利要求1所述的小型工业机器人一体化控制器架构，其特征在于，接口板（1）、运动控制板（2）和每个电机驱动板（3）平行地设置在小型工业机器人一体化控制器架构（100）中。

10.如权利要求1所述的小型工业机器人一体化控制器架构，其特征在于，连接板（4）的设置方向与接口板（1）、运动控制板（2）和每个电机驱动板（3）的设置方向相垂直。