直角坐标机器人的运动控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种直角坐标机器人的运动控制系统，包括：电源、工控机、运动控制卡、七个交流伺服电机驱动器、七个交流伺服电机、转台控制板、触摸屏和焊接机的电流电压控制板；电源为工控机、运动控制卡、七个交流伺服电机驱动器、转台控制板和电流电压控制板供电；工控机通过RS232接口访问触摸屏，通过15芯视频线将视频信号传输给触摸屏，通过以太网接口与运动控制卡进行交互，运动控制卡还与七个交流伺服电机驱动器连接；七个交流伺服电机驱动器分别一一对应的与七个交流伺服电机连接。利用本实用新型专利技术能够对七个轴的直角坐标机器人进行控制。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人控制系统
，更为具体地，涉及一种直角坐标机器人的运动控制系统。
技术介绍
直角坐标机器人一般都是5轴联动的，5轴联动的自由度就有欠缺，有些焊接零件较为复杂，特别是空间螺旋线和零件的背面焊接时的应用，很多地方都不能到达，或者说有些轨迹还需要夹具的旋转配合才能完成。这时需要重新设计一种7轴的直角坐标机器人。因此，需要一种与7轴直角坐标机器人对应的运动控制系统。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的是提供一种直角坐标机器人的运动控制系统，以解决上述
技术介绍
中指出的问题。本技术提供一种直角坐标机器人的运动控制系统，包括：电源、工控机、运动控制卡、七个交流伺服电机驱动器、七个交流伺服电机、转台控制板、触摸屏和焊接机的电流电压控制板；其中，电源为工控机、运动控制卡、七个交流伺服电机驱动器、转台控制板和电流电压控制板供电；工控机通过RS232接口访问触摸屏，通过15芯视频线将视频信号传输给触摸屏，通过以太网接口与运动控制卡进行交互，运动控制卡还与七个交流伺服电机驱动器连接；七个交流伺服电机驱动器分别一一对应的与七个交流伺服电机连接，七个交流伺服电机均为增量式的交流伺服电机；转台控制板包括AC9V、+5V、DIR、CP、0V、SGND、1#daowei、2#daowei、1#qingqiu、2#qingqiu、+24V和+24v端子；其中，AC9V端子为转台控制板的 主控芯片供电；+5V和0V端子为转台步进电机驱动器脉冲的激励电源；+24v端子为转台控制板的输入/输出接口，SGND和+24V端子为IO公共电源，与运动控制卡电源线连接；1#daowei和2#daowei端子为转台控制板的输出信号，分别为1#，2#工位的到位信号，1#工位或2#工位到位后，对应于1#工位或2#工位的接口输出有效信号给运动控制卡；1#qingqiu和2#qingqiu端子为转台控制板的输入信号，该输入信号由工控机发送给运动控制卡，再由运动控制卡发送给所述转台控制板；电流电压控制板包括AC9V、+24V、8、4、2、1接口，AC9V接口为电流电压控制板的译码电路供电，+24V接口为8接口、4接口、2接口、1接口的电源公共接口，8接口、4接口、2接口、1接口为编码的输入端。另外，优选的结构是，对应于Z轴的交流伺服电机为抱闸式的交流伺服电机。此外，优选的结构是，转台控制板的主控芯片为STC89C51型号；运动控制卡为IMC3XX2E8型号；工控机为MXE-1300型号。利用本技术提供的直角坐标机器人的运动控制系统，能够精确地控制各个交流伺服电机的运动，从而控制各个轴的运动。附图说明通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本技术的更全面理解，本技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1为本技术实施例的直角坐标机器人的运动控制系统的原理图；图2为本技术实施例的转台控制板的印版图；图3为本技术实施例的电流电压控制板的等效电路图。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。图1示出了本技术实施例的直角坐标机器人的运动控制系统的原理。如图1所示，本技术实施例提供的直角坐标机器人的运动控制系统包括六大部分，分别为电源部分、工控机与触摸屏部分、转台控制板部分、运动控制部分、电流电压控制板部分和交流伺服电机驱动部分，下面分别对这六部分进行详细说明。一、电源部分电源为工控机、运动控制卡、交流伺服电机驱动器、转台控制板和电流电压控制板供电，该电源为380V的三相电，且该电源接入一个380v/220V的隔离变压器，其主要起到抗干扰和遏流的作用。而焊接机的电源是直接设置在动力点上的。二、工控机与触摸屏部分工控机为凌华MXE-1300型号的工业控制计算机，其主要负责整个设备的控制，轨迹的运算等功能。是整个系统的核心。工控机通过RS232接口访问触摸屏上的按键按下与否；通过15芯视频线传输给触摸屏视频信号，通过以太网接口对运动控制卡进行交互(包括运动指令，插补指令，IO接口的交互等等)。触摸屏有2个功能，1.是显示系统信息。2.系统操作的复杂控制。包括：程序的编辑，保存删除以及调用；参数的设定，修改；手自动的转化；轴号切换等等。三、转台控制板部分图2示出了转台控制板的印版图。如图2所示，转台控制板主控芯片为STC89C51型号的单片机，该单片机左侧的AC9V端子是为主控芯片供电，该单片机右侧的+5V和0V端子为转台步进电机驱动器脉冲的激励电源。右侧的DIR端子为控制转盘电机的方向信号，右侧的CP端子为步进电机的运动脉冲信号。主控芯片产生的dir和cp信号通过6N137高速光耦送到DIR和CP端子，再控制转台步进电机的旋转。右侧的+24v端子是转台控制板的输入输出接口，右侧的SGND和+24V端子为IO公共电源，与运动控制卡的电源线连接。右侧的1#daowei和2#daowei端子为转台控制板的输出信号，分别为1#，2#工位的到位信号，哪个工位到位后，哪个接口就输出有效信号给运动控制卡，工控机读取运动控制卡的IO端子信号，便知道现在是哪个工位到位了。 右侧的1#qingqiu和2#qingqiu端子为转台控制板的输入信号，此信号由工控机发送给运动控制卡，再由运动控制卡发送给转台控制板。作用为工位请求，1#qingqiu有效时，表示上位机要求工位切换到1#工位去，转台控制板便输出DIR、CP信号控制转台步进电机旋转到1#工位停止，同时输出1#工位到位信号(1#daowei)。2#qingqiu同理。当1#qingqiu和2#qingqiu同时有效时，就代表转台急停。在Chuangqiangout、+24V、chuangqianin、XC2#、XC1#和0V端子中，+24V，0V为闯枪保护信号和限位开关的输入电源。chuangqiangin为闯枪保护的输入信号，chuangqiangout为闯枪保护的输出信号。此两个信号用TP521-4光耦合器进行隔离，目的是抗干扰。闯枪保护输出信号送至运动控制卡，由运动控制卡告知给工控机。XC2#，XC1#为转台工位的行程开关，当转台转至XC2#(2#工位)开关位置时，转台控制板命令转台电机减速到很低转速后继续同方向旋转一定脉冲，使转台挤压到该工位的机械限位上后停止转动。那么转台在工位处的锁紧就是靠电机自身锁紧力进行锁紧的。这样可简化很多的机械定位机构。锁紧后发出2#工位到位信号。XC1#同理可得。四、运动控制部分运动控制卡为IMC3XX2E8轴运动控制卡，有各种插补控制，定位控制，速度控制，加减速度，运动2次平滑处理和丰富的IO接口错误报警信号访问功能。对于交流伺服电机驱动器来说，运动控制卡主要提供方向和运动脉冲信号(CP+，CP-为运动脉冲信号，DIR+,DIR-为方向信号)，同时监控其报警信号(ALM)。在开机上电后，要找回上一次关机时的坐标(机械坐标系)，保证每次运行的软件坐标系一致，无需重新编程就可使用，因此，此系统中有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直角坐标机器人的运动控制系统，包括：电源、工控机、运动控制卡、七个交流伺服电机驱动器、七个交流伺服电机、转台控制板、触摸屏和焊接机的电流电压控制板；其中，所述电源为所述工控机、所述运动控制卡、所述七个交流伺服电机驱动器、所述转台控制板和所述电流电压控制板供电；所述工控机通过RS232接口访问所述触摸屏，通过15芯视频线将视频信号传输给所述触摸屏，通过以太网接口与所述运动控制卡进行交互，所述运动控制卡还与所述七个交流伺服电机驱动器连接；所述七个交流伺服电机驱动器分别一一对应的与所述七个交流伺服电机连接，所述七个交流伺服电机为增量式的交流伺服电机；所述转台控制板包括AC9V、+5V、DIR、CP、0V、SGND、1#daowei、2#daowei、1#qingqiu、2#qingqiu、+24V和+24v端子；其中，所述AC9V端子为所述转台控制板的主控芯片供电；所述+5V和所述0V端子为转台步进电机驱动器脉冲的激励电源；所述+24v端子为所述转台控制板的输入/输出接口，所述SGND和+24V端子为IO公共电源，与所述运动控制卡电源线连接；所述1#daowei和2#daowei端子为所述转台控制板的输出信号，分别为1#，2#工位的到位信号，1#工位或2#工位到位后，对应于1#工位或2#工位的接口输出有效信号给所述运动控制卡；所述1#qingqiu和2#qingqiu端子为所述转台控制板的输入信号，该输入信号由所述工控机发送给所述运动控制卡，再由所述运动控制卡发送给所述转台控制板；所述电流电压控制板包括AC9V、+24V、8、4、2、1接口，所述AC9V接口为所述电流电压控制板的译码电路供电，所述+24V接口为所述8接口、所述4接口、所述2接口、所述1接口的电源公共接口，所述8接口、所述4接口、所述2接口、所述1接口为编码的输入端。...

【技术特征摘要】
1.一种直角坐标机器人的运动控制系统，包括：电源、工控机、运动控制卡、七个交流伺服电机驱动器、七个交流伺服电机、转台控制板、触摸屏和焊接机的电流电压控制板；其中，所述电源为所述工控机、所述运动控制卡、所述七个交流伺服电机驱动器、所述转台控制板和所述电流电压控制板供电；所述工控机通过RS232接口访问所述触摸屏，通过15芯视频线将视频信号传输给所述触摸屏，通过以太网接口与所述运动控制卡进行交互，所述运动控制卡还与所述七个交流伺服电机驱动器连接；所述七个交流伺服电机驱动器分别一一对应的与所述七个交流伺服电机连接，所述七个交流伺服电机为增量式的交流伺服电机；所述转台控制板包括AC9V、+5V、DIR、CP、0V、SGND、1#daowei、2#daowei、1#qingqiu、2#qingqiu、+24V和+24v端子；其中，所述AC9V端子为所述转台控制板的主控芯片供电；所述+5V和所述0V端子为转台步进电机驱动器脉冲的激励电源；所述+24v端子为所述转台控制板的输入/输出接口，所述SGND和+24V端子为IO公...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡睿，
申请(专利权)人：重庆飞宙机械自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50