电机驱动器、自动化设备及自动化控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种伺服电机驱动器、自动化设备及自动化控制系统，电机驱动器包括微处理器、分别与所述微处理器连接的通讯单元、编码器反馈电路以及功率驱动电路，通讯单元包括I/O通讯单元，I/O通讯单元包括与微处理器连接的，且支持兼容共阴和共阳的单端信号输入电路和兼容NPN和PNP形式的单端信号输出电路至少一种，用于将来自外部的第一信息发给微处理器或将来自所述微处理器的第四信息发给外部设备；编码器反馈电路与编码器连接，用于将编码器发送的第二信息传递给微处理器；微处理器还用于通过功率驱动电路与电机连接，在电机运行过程中根据但不限于第一信息和第二信息进行判断后控制电机。

Motor driver, automation equipment and automation control system

【技术实现步骤摘要】
电机驱动器、自动化设备及自动化控制系统
本技术涉及电机控制领域，尤其涉及一种电机驱动器、自动化设备及自动化控制系统。
技术介绍
电机驱动器是一种广泛应用于工业控制和自动化生产中的产品，例如应用于3C自动化、单轴机械手、物流等多种自动化控制行业。在应用中，由于电机种类繁多，例如伺服电机和步进电机，不同种类的电机需要配置不同的与之相匹配的电机驱动器，目前电机驱动器的使用都是相互独立的，也即各电机驱动器之间是相互独立的，因此在对电机驱动器进行配置时，需要逐个配置，且当需要对多个电机驱动器同时进行控制时，也需要单独向多个驱动器逐个发送控制指令；或当需要查询多个电机驱动器控制电机的状态时，也需要逐个发送查询指令从多个电机驱动器上接收相应的查询信息。可见，现有电机驱动器之间相互独立的工作方式存在配置、控制以及查询效率低的问题。另外，目前电机驱动器上设置的I/O接口都仅支持单向传输方式，例如输出接口要么为NPN方式，要么为PNP方式，输入接口要么为共阴方式，要么为共阳方式，导致针对不同的方式需要对应生产相应型号的驱动器，从而导致驱动器型号类型繁多，不便于用户选型，且在使用过程中也容易导致选型或接口连接错误造成驱动器不能正常工作，进一步提升了驱动器的使用成本。
技术实现思路
本技术提供了一种电机驱动器、自动化设备及自动化控制系统，解决现有电机驱动器之间相互独立工作以及仅支持单向传输的I/O接口的问题。为了解决上述问题，本技术提供了一种电机驱动器，所述电机驱动器包括：微处理器、分别与所述微处理器连接的接口单元、编码器反馈电路以及功率驱动电路；所述接口单元包括I/O接口单元；其中，所述I/O接口单元包括与所述微处理器连接的且支持兼容共阴和共阳形式的单端信号输入电路和兼容NPN和PNP形式的单端信号输出电路至少一种；其中，所述单端信号输入电路用于接收外部的第一信息并传输给所述微处理器，所述单端信号输出电路用于将来自所述微处理器的第四信息发给外部设备；所述编码器反馈电路与电机编码器连接，用于将所述电机编码器发送的第二信息传递给所述微处理器；所述微处理器还用于通过所述功率驱动电路与电机连接，在所述电机运行过程中根据所述第一信息和第二信息进行判断后控制所述电机。可选的，所述接口单元还包括总线通讯单元，所述总线通讯单元与至少一个其他电机驱动器级联实现组网，用于从所述控制设备接收第三信息发送给所述微处理器；所述微处理器还用于根据但不限于所述第三信息和所述第二信息进行判断后控制所述电机。可选的，所述I/O接口单元还包括至少一个差分传输接口，以及与所述差分传输接口连接的差分传输电路，所述差分输出电路传输电路与所述微处理器连接。可选的，所述单端信号输入电路包括输入级与兼容共阴和共阳形式的输入接口连接的双向光耦合器，所述双向光耦合器的输出级与所述微处理器连接，或所述单端信号输入电路包括输入端与兼容共阴和共阳形式的输入接口连接的双向二极管桥路，所述双向二极管桥路的输出端与单向光耦合器的输入级连接，所述单向光耦合器的输出级与所述微处理器连接；和/或，所述单端信号输出电路包括双向二极管桥路，所述双向二极管桥路的输入端与所述微处理器连接，输出端与兼容NPN和PNP形式的输出接口连接。可选的，所述总线通讯单元包括RS485总线通讯单元、CAN总线通讯单元和Ethercat总线通讯单元中的至少一个。可选的，所述总线通讯单元包括总线通讯电路、第一总线通讯接口和第二总线通讯接口；所述第一总线通讯接口和第二总线通讯接口分别通过所述总线通讯电路与所述微处理器连接，且所述第一总线通讯接口与所述控制设备的输出端或其他电机驱动器的第二总线通讯接口连接。可选的，所述电机驱动器还包括与所述微处理器连接的拨码开关；所述拨码开关包括第一拨码开关、第二拨码开关、第三拨码开关、第五拨码开关中的至少一个；其中，所述第一拨码开关用于设置所述电机的刚性参数，所述微处理器根据所述刚性参数控制所述电机；所述第二拨码开关用于设置所述电机转向，所述微处理器根据所述电机转向设置的转向控制所述电机；所述第三拨码开关用于设置所述电机驱动器的通信波特率；所述第五拨码开关用于设置所述电机驱动器的通讯地址信息。可选的，所述拨码开关还包括第四拨码开关，其中，所述电机驱动器还包括分别与所述总线通讯单元和第四拨码开关相连接的终端电阻电路，所述第四拨码开关用于在所述终端电阻电路所在的电机驱动器为所述组网中的最后一个电机驱动器时，控制所述终端电阻电路与所述总线通讯单元接通以形成组网回路。可选的，所述电机驱动器还包括与所述微处理器连接的制动电路；所述微处理器用于在所述电机处于使能状态下，在所述电机驱动器母线电压值大于预设第一电压阈值时启动所述制动电路，并用于在启动所述制动电路后，检测到所述母线电压值小于预设第二电压阈值时，断开所述制动电路；所述第一电压阈值大于所述第二电压阈值；所述制动电路包括外置制动电阻接口和制动控制电路，所述外置制动电阻接口通过所述制动控制电路与所述微处理器连接；其中，所述外置制动电阻接口能够外接制动电阻。可选的，所述制动电路还包括设置于驱动器壳体内，且与所述外置制动电阻接口并联的内置制动电阻。可选的，所述电机驱动器还包括通过电机编码器电路与所述微处理器相连接的断线检测电路，用于检测所述编码器反馈电路的通断状态，并将检测结果发给所述微处理器。可选的，所述电机驱动器还包括存储器，所述存储器中存储有至少一种运动轨迹设置参数；所述I/O接口单元还包括与所述微处理器连接的至少一个运动轨迹选择输入接口，所述微处理器还用于根据所述运动轨迹选择输入接口输入的信号，从所述至少一种运动轨迹设置参数中选择对应的一种运动轨迹设置参数。可选的，所述电机驱动器还包括与所述微处理器连接的抱闸电路，所述微处理器用于向所述抱闸电路发送抱闸控制信号以控制所述抱闸电路实现抱闸。可选的，所述第一总线通讯接口和第二总线通讯接口中的至少一个包括具有空腔的接口本体，所述空腔的顶面上形成有贯穿该顶面的卡孔，以及位于该卡孔两侧的凹槽；所述空腔后端的端面上设置有朝所述空腔的开口方向延伸的导电触针组；在所述总线通讯插头插入所述接口本体的空腔内时，所述总线通讯插头上端对应的卡扣穿过所述卡孔形成卡合，所述总线通讯插头上位于所述卡扣两侧的凸起件插入所述卡孔两侧的凹槽中，与所述凹槽形成过盈配合。为了解决上述问题，本技术还提供了一种自动化设备，所述自动化设备包括如上所述的电机驱动器，以及与所述电机驱动器连接的电机，所述电机驱动器用于控制所述电机。可选的，所述自动化设备为机械手设备或物流小车或3C自动化设备。为了解决上述问题，本技术还提供了一种自动化控制系统，所述自动化控制系统包括控制设备、m个电机以及m个如上所述的电机驱动器，一个所述电机驱动器对应连接一个所述电机，所述m大于等于1；所述m大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器包括：微处理器、分别与所述微处理器连接的接口单元、编码器反馈电路以及功率驱动电路；/n所述接口单元包括I/O接口单元；其中，所述I/O接口单元包括与所述微处理器连接的且支持兼容共阴和共阳形式的单端信号输入电路和兼容NPN和PNP形式的单端信号输出电路至少一种；/n其中，所述单端信号输入电路用于接收外部的第一信息并传输给所述微处理器，所述单端信号输出电路用于将来自所述微处理器的第四信息发给外部设备；/n所述编码器反馈电路与电机编码器连接，用于将所述电机编码器发送的第二信息传递给所述微处理器；/n所述微处理器还用于通过所述功率驱动电路与电机连接，在所述电机运行过程中根据所述第一信息和第二信息进行判断后控制所述电机。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器包括：微处理器、分别与所述微处理器连接的接口单元、编码器反馈电路以及功率驱动电路；
所述接口单元包括I/O接口单元；其中，所述I/O接口单元包括与所述微处理器连接的且支持兼容共阴和共阳形式的单端信号输入电路和兼容NPN和PNP形式的单端信号输出电路至少一种；
其中，所述单端信号输入电路用于接收外部的第一信息并传输给所述微处理器，所述单端信号输出电路用于将来自所述微处理器的第四信息发给外部设备；
所述编码器反馈电路与电机编码器连接，用于将所述电机编码器发送的第二信息传递给所述微处理器；
所述微处理器还用于通过所述功率驱动电路与电机连接，在所述电机运行过程中根据所述第一信息和第二信息进行判断后控制所述电机。


2.如权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述接口单元还包括总线通讯单元，所述总线通讯单元与至少一个其他电机驱动器级联实现组网，用于从控制设备接收第三信息发送给所述微处理器；
所述微处理器还用于根据但不限于所述第三信息和所述第二信息进行判断后控制所述电机。


3.如权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述I/O接口单元还包括至少一个差分传输接口，以及与所述差分传输接口连接的差分传输电路，所述差分传输电路与所述微处理器连接。


4.如权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述单端信号输入电路包括输入级与兼容共阴和共阳形式的输入接口连接的双向光耦合器，所述双向光耦合器的输出级与所述微处理器连接，或所述单端信号输入电路包括输入端与兼容共阴和共阳形式的输入接口连接的双向二极管桥路，所述双向二极管桥路的输出端与单向光耦合器的输入级连接，所述单向光耦合器的输出级与所述微处理器连接；
和/或，
所述单端信号输出电路包括双向二极管桥路，所述双向二极管桥路的输入端与所述微处理器连接，输出端与兼容NPN和PNP形式的输出接口连接。


5.如权利要求2所述的电机驱动器，其特征在于，所述总线通讯单元包括RS485总线通讯单元、CAN总线通讯单元和Ethercat总线通讯单元中的至少一个。


6.如权利要求2所述的电机驱动器，其特征在于，所述总线通讯单元包括总线通讯电路、第一总线通讯接口和第二总线通讯接口；
所述第一总线通讯接口和第二总线通讯接口分别通过所述总线通讯电路与所述微处理器连接，且所述第一总线通讯接口与所述控制设备的输出端或其他电机驱动器的第二总线通讯接口连接。


7.如权利要求2所述的电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器还包括与所述微处理器连接的拨码开关；所述拨码开关包括第一拨码开关、第二拨码开关、第三拨码开关、第五拨码开关中的至少一个；
其中，所述第一拨码开关用于设置所述电机的刚性参数，所述微处理器根据所述刚性参数控制所述电机；
所述第二拨码开关用于设置所述电机转向，所述微处理器根据所述电机转向设置的转向控制所述电机；
所述第三拨码开关用于设置所述电机驱动器的通信波特率；
所述第五拨码开关用于设置所述电机驱动器的通讯地址信息。


8.如权利要求7所述的电机驱动器，其特征在于，所述拨码开关还包括第四拨码开关，其中，所述电机驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：林健华，左思，韦庆情，姚亚澜，田天胜，李卫平，
申请(专利权)人：深圳市雷赛智能控制股份有限公司，深圳市雷赛软件技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44