自动涂焊料机用的机械手控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了自动涂焊料机用的机械手控制系统，包括三自由度机械手、电机和电机控制系统，电机用以控制三自由度机械手，创新点在于电机控制系统的设计，所述电机控制系统包括CPU处理器、FPGA、PWM信号电路、串口接口、CAN模块、DB9串口、时钟模块、WIFI模块和电源模块；所述CPU处理器依次通过所述FPGA、PWM信号电路与所述电机电性连接，用以负责对电机的控制；所述串口接口、CAN模块、DB9串口、时钟模块、WIFI模块均与所述CPU处理器电性连接；所述电源模块用于向电机控制系统提供工作电源。采用CPU处理器和FPGA双级系统架构设计，解决了单一采用CPU处理器从而造成CPU处理器工作负荷过重引起的系统容易损坏的问题，有效确保了系统的质量，延长了系统的使用周期。

Manipulator control system for automatic coating machine

The utility model discloses a manipulator control system for automatic coating welding machine, including three degrees of freedom mechanical hand, motor and motor control system. The motor is used to control three degrees of freedom manipulator. The innovation point is the design of the motor control system. The motor control system includes CPU, FPGA, PWM signal circuit, serial port connection. The port, the CAN module, the DB9 serial port, the clock module, the WIFI module and the power module, and the CPU processor are electrically connected to the motor through the FPGA and PWM signal circuits in turn, and are used to control the motor. The serial port interface, the CAN module, the DB9 serial, the clock module, and the WIFI module are electrically connected with the CPU processor. The power supply module is used to provide a power supply to the motor control system. The CPU processor and FPGA dual level system architecture are used to solve the problem that the system is easily damaged by a single CPU processor which can cause the heavy workload of the CPU processor, which effectively ensures the quality of the system and prolongs the use cycle of the system.

【技术实现步骤摘要】
自动涂焊料机用的机械手控制系统
本技术公开了一种机械手控制系统，具体是自动涂焊料机用的机械手控制系统。
技术介绍
机械手作为机器人研究的领域之一，不管在工业还是在其它行业发挥的作用越来越大。随着中国经济的快速发展，国家对机械手的开发研究的支持力度越来越大，对机械手开发的投入也开始飞速増长。随着互联网的发展，中国提出了《中国制造2025》和“互联网工业”，更迎来了三自由度机械手的快速发展。三自由度机械手的核心在于控制器，目前市面上三自由度机械手的控制器设计较为简单，多采用单片机设计，虽然成本简单，但是性能不可靠，而且功能有效，扩展也存在问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服以上存在的技术问题，提供自动涂焊料机用的机械手控制系统。。为实现上述目的，本技术采用如下的技术方案：自动涂焊料机用的机械手控制系统。，包括三自由度机械手、电机和电机控制系统，电机用以控制三自由度机械手，创新点在于电机控制系统的设计，所述电机控制系统包括CPU处理器、FPGA、PWM信号电路、串口接口、CAN模块、DB9串口、时钟模块、WIFI模块和电源模块；所述CPU处理器依次通过所述FPGA、PWM信号电路与所述电机电性连接，用以负责对电机的控制；所述串口接口、CAN模块、DB9串口、时钟模块、WIFI模块均与所述CPU处理器电性连接；所述电源模块用于向电机控制系统提供工作电源。进一步地，所述CPU处理器采用LPC2119芯片。进一步地，所述FPGA采用EP2C5Q208C8N芯片。进一步地，所述串口接口是RS232接口。进一步地，所述CAN模块采用PCA82C250芯片。进一步地，所述电机控制系统还包括控制面板，所述控制面板通过串口接口与所述CPU电性连接。本技术的有益效果是：采用CPU处理器和FPGA双级系统架构设计，解决了单一采用CPU处理器从而造成CPU处理器工作负荷过重引起的系统容易损坏的问题，有效确保了系统的质量，延长了系统的使用周期。附图说明图1：本技术实施例一的内部电路结构框图。图2：串口接口的电路原理图。图3：CAN模块的电路原理图。图4：本技术实施例二的内部电路结构框图。具体实施方式下面结合附图以及实施例对本技术进行详细说明。实施例一：如图1所示，自动涂焊料机用的机械手控制系统。，包括三自由度机械手、电机和电机控制系统，三自由度机械手包括三个舵机、一个底盘和两个连杆、一个手爪组成。电机用以控制三自由度机械手，电机控制系统包括CPU处理器、FPGA、PWM信号电路、串口接口、CAN模块、DB9串口、时钟模块、WIFI模块和电源模块；CPU处理器通过FPGA输出的PWM信号电路与电机电性连接，实现对电机的控制。CPU处理器其系统的控制核心，一端负责与FPGA通信，一端与交互端通信，是整个系统的中央枢纽。其采用LPC2119芯片，LPC2119芯片是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的16位ARM7TDMI-SCPU，并带有128kB嵌入的高速Flash存储器，由LPC2119具有小型的64脚封装、极低的功耗、多个32位定时器、4路10位ADC、2路CAN、PWM通道、46个GPIO以及多达9个外部中断管脚，内置了宽范围的串行通信接口，因此非常适合于通信网关、协议转换器以及其它各种类型的应用。FPGA用于分担CPU处理器的前段工作，通过FPGA输出的PWM信号电路直接控制电机，从而减轻CPU处理器的工作负荷，而且FPGA可高达输出4路PWM信号电路，采用EP2C5Q208C8N芯片，该芯片它拥有4,608个LEs，片上RAM共计119,808bits)，13个18×18硬件乘法器、2个高性能PLL以及多达142个用户自定义IO。板上提供了大容量的SDRAM和FlashROM等存储单元。如图2所示，串口接口与CPU电性连接，串口接口是RS232接口，RS232接口是标准接口，通过该接口可以与标准的外部设备连接通信。RS232采用MAX232芯片。当然也可以采用其标准接口，比如RS422和RS485接口。如图3所示，CAN模块采用PCA82C250芯片作为收发器，CPU处理器电性连接，其作用是方便对本系统进行扩展，比如可以通过CAN模块与子系统进行连接，通过CAN模块的通信优势在于非常方便扩展子系统，而且支持扩展多个子系统。DB9串口与CPU电性连接，用于连接控制终端，比如PC机，可以对系统进行调试，测试系统运行的状况等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自动涂焊料机用的机械手控制系统，包括三自由度机械手和电机，电机用以控制三自由度机械手，其特征在于：还包括电机控制系统，所述电机控制系统包括CPU处理器、FPGA、PWM信号电路、串口接口、CAN模块、DB9串口、时钟模块、WIFI模块和电源模块；所述CPU处理器依次通过所述FPGA、PWM信号电路与所述电机电性连接，用以负责对电机的控制；所述串口接口、CAN模块、DB9串口、时钟模块、WIFI模块均与所述CPU处理器电性连接；所述电源模块用于向电机控制系统提供工作电源。

【技术特征摘要】
1.自动涂焊料机用的机械手控制系统，包括三自由度机械手和电机，电机用以控制三自由度机械手，其特征在于：还包括电机控制系统，所述电机控制系统包括CPU处理器、FPGA、PWM信号电路、串口接口、CAN模块、DB9串口、时钟模块、WIFI模块和电源模块；所述CPU处理器依次通过所述FPGA、PWM信号电路与所述电机电性连接，用以负责对电机的控制；所述串口接口、CAN模块、DB9串口、时钟模块、WIFI模块均与所述CPU处理器电性连接；所述电源模块用于向电机控制系统提供工作电源。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振声，
申请(专利权)人：肇庆高要区金田电热有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44