CN211554678U - 一种rgv小车复合升降机构的多轴同步控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种RGV小车复合升降机构的多轴同步控制系统，包括简单运动控制模块，通过现场通信总线与至少三个伺服驱动器连接并进行高速通讯，以实现对升降机构的各个轴的数据采集和精确定位，每个伺服驱动器与升降机构各个轴的伺服电机连接，复合升降机构为多承托机构，各承托机构可独立驱动，且至少有一个承托机构为两个或两个以上伺服电机共同驱动，通过多种同步方式实现所有轴的同步控制，从而达到复合升降机构的平稳定位控制。本实用新型对每个轴都有自己单独的运动控制参数，且都可以进行选择和调整，用户可以根据每个轴的实际运行情况单独调整其参数，从而使每个轴运行在其最佳状态，同时还可以根据现场情况灵活选择所需同步控制的轴。

Description

一种RGV小车复合升降机构的多轴同步控制系统

技术领域

本实用新型涉及工业自动化控制技术领域，尤其涉及一种RGV小车复合升降机构的多轴同步控制系统。

背景技术

随着工业自动化的发展，智能化生产线越来越受大家的欢迎，作为智能生产线中一员的RGV小车也得到了广泛的应用。伴随着加工工件的重量和尺寸越来越大，对RGV小车的升降轴的承载能力要求也越来越高。对于大吨位、大体积的工件，RGV小车采取多承托机构来满足其升降搬运能力，每个承托机构由一个或者多个伺服电机驱动。于是为实现RGV小车的升降功能的稳定性和安全性，实现多电机的同步控制是其核心问题。现有的电机同步控制方式可以实现各电机独立机构情况下的多电机同步控制，而对于这种既有多个电机驱动一个承托机构(即多个电机间由刚性机械结构连接)又有电机驱动独立机构的复合情况下，原有的电机同步控制方式在刚性机械结构连接的两个电机同步时由于响应性的影响会存在某个电机发生过载错误的情况，这样大大影响了RGV小车升降功能的稳定性和安全性。鉴于上述情况，开发一种可实现这种复合情况下机构的多电机稳定安全的同步控制方法尤其重要。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型目的是提供一种能够解决上述复合情况机构下多电机同步控制不稳定、不安全问题的RGV小车复合升降机构的多轴同步控制系统。

技术方案：本实用新型包括复合升降机构，还包括简单运动控制模块，所述的简单运动控制模块通过现场通信总线与至少三个伺服驱动器连接并进行高速通讯，每个伺服驱动器分别与升降机构各个轴的伺服电机连接。

所述的复合升降机构为多承托机构，各承托机构可独立驱动，且至少有一个承托机构为两个或两个以上伺服电机共同驱动。

所述的承托机构采用两个或两个以上伺服电机共同驱动时，以其中一个轴为主轴，接收简单运动控制模块发出的指令；其他轴为从轴，通过驱动器之间通信，以主轴发送的控制数据进行控制，从而实现与主轴的同步。

所述的简单运动控制模块和各伺服驱动器通过一进一出的链式连接方式组成高速同步网络模块，简单运动控制模块通过现场通信总线读取到各伺服驱动器的数据，通过定位参数数据及同步参数数据的设置以实现对各个轴精准定位及同步控制。

所述的简单运动控制模块与伺服驱动器及伺服驱动器与伺服驱动器之间连接的最大距离为50m，提高了系统设计时的自由度，并且不易受到来自现场的电磁噪声的影响。

所述的现场通信总线为基于光纤线缆的专用通信总线。

有益效果：本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型成本低，与普通的单轴控制相比，实现同步控制功能无需额外添加其他部件，性价比高，具有良好的经济性。

2、本实用新型使用的基于光纤线缆的专用通信总线数据传输速度快，抗干扰能力强，有效的增加了同步控制系统的响应性和稳定性；两站间连接的最大距离为50m，提高了系统设计时的自由度。

3、本实用新型对每个轴都有自己单独的运动控制参数，且都可以进行选择和调整，用户可以根据每个轴的实际运行情况来单独调整其参数，从而使每个轴运行在其最佳状态。同时还可以根据现场情况灵活选择所需的进行同步控制的轴，每一组同步控制参数相互独立，可分别进行调整，从而可以消除其他不可避免的环境因素带来的影响，使同步控制效果达到最佳。

4、本实用新型的复合升降机构同步控制中，对于两个或两个以上伺服电机共同驱动一个承托机构的情况，如果使用传统的主从轴同步控制功能，在往复运动的误差累积下，主轴和从轴之间的位置误差会越来越大，达到极限后，因为这些轴都是连接在同一个刚性机械结构下，会使其中某一个或某一些轴出现过载的情况，从而使整个结构无法运行，甚至会损坏电机，而本实用新型使用了简单运动控制模块的伺服驱动器之间通信功能实现多轴同步控制，在进行多轴位置控制的同时进行转矩控制，可以消除累积的位置误差，从而避免出现以上情况。由此可见，这种方式比传统的主从轴同步控制的方式效果更好更稳定，故障率更低，可靠性更高。

附图说明

图1为本实用新型的系统控制结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括简单运动控制模块，通过现场通信总线串联有若干个伺服驱动器并进行高速通讯。简单运动控制模块通过现场通信总线读取到各伺服驱动器的数据，通过定位参数数据及同步参数数据的设置，以实现对各个轴的精准定位及同步控制。伺服驱动器依次编号为伺服驱动器1、伺服驱动器2……伺服驱动器n，每个伺服驱动器与升降机构各个轴(轴1、轴2……轴n)的伺服电机连接，以实现对升降机构的各个轴的数据采集和精确定位。

现场通信总线为基于光纤线缆的专用通信总线，简单运动控制模块和各伺服驱动器通过一进一出的链式连接方式组成高速同步网络，简单运动控制模块与伺服驱动器及伺服驱动器与伺服驱动器之间连接的最大距离为50m，因此提高了系统设计时的自由度，并且不易受到来自现场的电磁噪声的影响。

本实用新型的复合升降机构为多承托机构，各承托机构可独立驱动，且至少有一个承托机构为两个或两个以上伺服电机共同驱动(即多个电机间由刚性机械结构连接)。复合升降机构的同步控制中，对于两个或两个以上伺服电机共同驱动一个承托机构的情况，使用简单运动控制模块与伺服驱动器之间的通信功能，以其中一个轴为主轴，接收简单运动控制模块发出的指令；其他轴为从轴，通过驱动器之间通信，以主轴发送的控制数据进行控制，从而实现与主轴的同步。对于整个升降机构，以其中一个承托机构的主轴为整个升降机构的主轴，其他承托机构的主轴为从轴，通过简单运动控制模块的同步控制功能实现主从轴的同步控制，从而达到整个系统所有轴的同步控制。

实施例

简单运动控制模块通过现场通信总线与4个伺服驱动器连接并进行高速通讯，以实现对升降机构的各个轴的数据采集和精确定位，各个伺服驱动器依次编号为伺服驱动器1、伺服驱动器2、伺服驱动器3和伺服驱动器4，并分别与升降机构的轴1、轴2、轴3和轴4的伺服电机连接。

复合升降机构多承托机构，共有前后两个承托机构，两个承托机构可独立驱动，前面的承托机构由轴1和轴2共同驱动，后面的承托机构由轴3和轴4共同驱动。

设置简单运动控制模块的伺服驱动器之间通信功能参数时，将轴1对应的伺服驱动器1和轴2对应的伺服驱动器2设置为一组，其中轴1设为主轴，轴2设为从轴；将轴3对应的伺服驱动器3和轴4对应的伺服驱动器4设置为一组，其中轴3设为主轴，轴4设为从轴，从而实现轴1与轴2的同步运行以及轴3和轴4的同步运行。

设置简单运动控制模块的同步控制参数时，将轴1设为主轴，轴3设为从轴，实现轴1和轴3的同步控制，从而实现整个复合升降机构4个轴的同步运动控制。运行时，只需对轴1发送定位数据，即可完成整个复合升降机构的定位控制。

Claims (6)

1.一种RGV小车复合升降机构的多轴同步控制系统，包括复合升降机构，其特征在于，还包括简单运动控制模块，所述的简单运动控制模块通过现场通信总线与至少三个伺服驱动器连接并进行高速通讯，每个伺服驱动器分别与升降机构各个轴的伺服电机连接。

2.根据权利要求1所述的一种RGV小车复合升降机构的多轴同步控制系统，其特征在于，所述的复合升降机构为多承托机构，各承托机构可独立驱动，且至少有一个承托机构为两个或两个以上伺服电机共同驱动。

3.根据权利要求2所述的一种RGV小车复合升降机构的多轴同步控制系统，其特征在于，所述的承托机构采用两个或两个以上伺服电机共同驱动时，以其中一个轴为主轴，接收简单运动控制模块发出的指令；其他轴为从轴，通过驱动器之间通信，以主轴发送的控制数据进行控制。

4.根据权利要求1所述的一种RGV小车复合升降机构的多轴同步控制系统，其特征在于，所述的简单运动控制模块和各伺服驱动器通过一进一出的链式连接方式组成高速同步网络。

5.根据权利要求1或4所述的一种RGV小车复合升降机构的多轴同步控制系统，其特征在于，所述的简单运动控制模块与伺服驱动器及伺服驱动器与伺服驱动器之间连接的最大距离为50m。

6.根据权利要求1所述的一种RGV小车复合升降机构的多轴同步控制系统，其特征在于，所述的现场通信总线为基于光纤线缆的专用通信总线。

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