CN209560320U - 开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱 - Google Patents
开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了用于开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，包括机箱，所述机箱内设有后面板，所述后面板上垂直布置有六路电机驱动器，每个驱动器均连接有接触器，接触器下方装有滤波器；所述驱动器上方装有起到电磁隔离作用的金属板，金属板上方装有DSP运动控制器；电源输入端由电气断路器进行保护，并配有电源开关按钮和系统急停按钮。DSP运动控制器接收上位机计算发出的控制指令，转换为电机控制信号后，输出至电机驱动器，之后接入伺服电机控制其按规划运动。
Description
技术领域
本实用新型涉及开放式驱控一体化工业机器人领域，尤其是一种开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱。
背景技术
目前国内机器人行业只有少数厂家可以生产机器人控制器，存在价格偏高和精度不足等问题。机器人控制器的构成方法，目前主要有基于工业计算机和运动控制卡的控制系统，基于FPGA和DSP的控制系统，以及集成式驱控一体化系统。完全集成式的驱控一体化系统存在硬件固化等问题，不便于应用于不同厂家制造的不同机器人本体。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提出了一种开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱。
本实用新型采用如下技术方案：
开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，包括机箱，所述机箱内设有后面板，所述后面板上垂直布置有六路电机驱动器，每个驱动器均连接有接触器，接触器下方装有滤波器；
所述驱动器上方装有起到电磁隔离作用的金属板，金属板上方装有DSP运动控制器；
所述机箱上设有电气断路器、电源开关和急停按钮，所述机箱侧部设有电源口，电源口用于接入外部供电，外部供电先接入机箱上的电源按钮和急停开关，外部供电的火线和零线分别接入电气断路器，其输出线接入滤波器，再接入接触器，之后接入电机驱动器为之供电。
进一步地，所述控制器自带金属外罩，金属外罩起到电磁隔离作用。
进一步地，所述DSP运动控制器包括基于TMS320F28335的DSP控制卡。
进一步地，所述电机驱动器包括松下A6系列电机驱动器。
进一步地，所述接触器为施耐德LC1-N0610M5N型接触器。
进一步地，所述断路器为施耐德GV3P40型断路器。
进一步地，所述滤波器为AOTUKER的PNF221-G-5A型电源滤波器。
进一步地，所述机箱后背板开有六个电机动力线输出口，将电机动力线、编码器线和制动线分别连接每个驱动器和伺服电机。
进一步地，所述机箱右侧开有风扇口，用于安装散热风扇。
更进一步地，所述DSP运动控制器通过上位机通讯口用SPI通讯电缆连接有控制箱外部的上位机。
采用如上技术方案取得的有益技术效果为：
开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，由DSP运动控制器接收上位机计算发出的控制指令，转换为电机控制信号后，输出至电机驱动器，之后接入伺服电机控制其按规划运动。配电系统配有可靠的滤波和保护装置。整个控制箱结构紧凑，体积较小，移动方便等特点，可以灵活适应工业现场的不同工况。
附图说明
图1为开放式驱控一体化工业机器人控制系统原理图
图2为开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱结构图。
图3为控制机箱的外观图。
图4为控制机箱的后视图。
图5为控制机箱的内部模块结构图。
图6为控制机箱的框架结构图。
图7为DSP运动控制器连接示意图。
图中，1、前盖，2、电源按钮，3、急停开关，4、电气断路器，5、机箱，6、上位机通讯口，7、电源口，8、前盖锁，9、电机动力线输出口，10、风扇口， 11、布线孔，12、DSP运动控制器，14、电机驱动器，15、接触器，16、滤波器，18、第一进线孔，19、第二进线孔，20、立柱，21、底板。
具体实施方式
结合附图1至7对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：
开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，包括机箱5，所述机箱内设有后面板，所述后面板上垂直布置有六路电机驱动器14，每个驱动器均连接有接触器15，接触器下方装有滤波器16；所述驱动器上方装有起到电磁隔离作用的金属板，金属板上方装有DSP运动控制器。所述机箱上设有电气断路器4、电源开关和急停按钮，所述机箱侧部设有电源口7、上位机通讯口6，电源口用于接入外部供电，外部供电先接入机箱上的电源按钮2和急停开关3，外部供电的火线和零线分别接入电气断路器，其输出线先接入滤波器，再接入接触器，之后接入电机驱动器分别为之供电。DSP运动控制器12，负责接收上位机计算发出的机器人关机控制指令，转换成控制伺服电机的驱动信号，发给电机驱动器后实现伺服电机的精确运动控制。
开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，采用前开门的立式箱型设计，高不超过60cm，宽不超过50cm，厚不超过40cm，便于现场移动和调试。其前盖1设有前盖锁8，可由钥匙打开。机箱内部还设有用于支撑的立柱20，底部还设有底板21。
控制箱右侧开有风扇口10，用于安装散热风扇。
六部电机驱动器为松下A6系列驱动器，包括MAD型100瓦驱动器1部，MAD 型200瓦驱动器2部，MBD型400瓦驱动器2部，MCD型750瓦驱动器1部。但是可以换装其他型号电机的配套驱动器。电机驱动器上部的后面板上设有布线孔 11。
每部驱动器供电部分配有1块施耐德LC1-N0610M5N型接触器，每个接触器前面串接有一块AOTUKER的PNF221-G-5A型电源滤波器。
机箱内部装有施耐德GV3P40型电机断路器，电流30-40A可调，断路器旋钮外置可供人员复位调整。断路器经过急停按钮和电源按钮后，连接于民用220V 供电。
机箱后背板开有6个电机动力线输出口9，允许电机动力线、编码器线和制动线通过，连接驱动器和伺服电机。机箱右侧面开有散热风扇孔，安装15cm散热风扇。
机箱内配有基于TMS320F28335型DSP运动控制器，DSP运动控制器安装在金属板上，金属板上设有第一进线孔18、第二进线孔19。DSP运动控制器与控制箱外部的上位机用SPI通讯电缆联机，控制器输出端分别接6部伺服电机驱动器，提供驱动器所需的脉冲信号和-10V至+10V模拟信号，控制伺服电机按上位机要求运动。
DSP运动控制器用于连接和控制伺服电机和电机驱动器，包括DSP控制卡、 SPI通讯端口、电源模块、数模转换模块、数字脉冲输出处理模块、通讯端口；所述DSP控制卡通过SPI通讯端口连接有上位机，DSP控制卡通过串行RS232接口/RS485接口、通讯端口连接伺服电机，DSP控制卡通过数模转换模块、数字脉冲输出处理模块连接电机驱动器；DSP控制卡通过RS232接口/RS485接口接收伺服电机的绝对值编码器发送的转角信号，DSP控制卡通过数模转换模块控制伺服电机的转矩和转速，通过数字脉冲输出处理模块控制伺服电机的转角。
开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱内置可拆换的电机驱动器和相关配电部分，另外经过电磁隔离后装有一部基于DSP的机器人电机伺服控制器，由控制器接收上位机指令，产生电机控制信号，经驱动器后控制电机按规划运动。
当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。
Claims (10)
1.开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，其特征在于，包括机箱(5)，所述机箱(5)内设有后面板，所述后面板上垂直布置有六路电机驱动器(14)，每个驱动器均连接有接触器(15)，接触器(15)下方装有滤波器(16)；
所述驱动器上方装有起到电磁隔离作用的金属板，金属板上方装有DSP运动控制器(12)；
所述机箱(5)上设有电气断路器(4)、电源开关和急停按钮，所述机箱(5)侧部设有电源口(7)，电源口(7)用于接入外部供电，外部供电先接入机箱(5)上的电源按钮(2)和急停开关(3)，外部供电的火线和零线分别接入电气断路器(4)，其输出线先接入滤波器(16)，再接入接触器(15)，之后接入电机驱动器(14)分别为之供电。
2.根据权利要求1所述的开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，其特征在于，所述控制器自带金属外罩，金属外罩起到电磁隔离作用。
3.根据权利要求1所述的开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，其特征在于，所述DSP运动控制器(12)包括基于TMS320F28335的DSP控制卡。
4.根据权利要求1所述的开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，其特征在于，所述电机驱动器(14)包括松下A6系列电机驱动器。
5.根据权利要求1所述的开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，其特征在于，所述接触器(15)为施耐德LC1-N0610M5N型接触器。
6.根据权利要求1所述的开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，其特征在于，所述断路器为施耐德GV3P40型断路器。
7.根据权利要求1所述的开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，其特征在于，所述滤波器(16)为AOTUKER的PNF221-G-5A型电源滤波器。
8.根据权利要求1所述的开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，其特征在于，所述机箱(5)后背板开有六个电机动力线输出口(9)，将电机动力线、编码器线和制动线分别连接每个驱动器和伺服电机。
9.根据权利要求1所述的开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，其特征在于，所述机箱(5)右侧开有风扇口(10)，用于安装散热风扇。
10.根据权利要求1所述的开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱，其特征在于，所述DSP运动控制器(12)通过上位机通讯口(6)用SPI通讯电缆连接有控制箱外部的上位机。
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| CN201920379162.9U CN209560320U (zh) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | 开放式驱控一体化工业机器人控制系统的控制机箱 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113305866A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-27 | 西安交通大学 | 一种线驱动连续体机器人的电控系统 |
| CN114415540A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-04-29 | 江苏核电有限公司 | 一种用于核电站机械转动设备的转速仿真平台 |
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2019
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