基于交流永磁同步三闭环伺服系统的智能电批技术方案

本发明专利技术涉及智能设备技术领域，具体涉及一种基于交流永磁同步三闭环伺服系统的智能电批，其电批执行器、伺服驱动器、工艺控制器和上位机，伺服驱动器包括控制器和功率输出电路，控制器用于根据预设的工艺参数对电机进行控制，并输出对应的控制信号给功率输出电路；功率输出电路用于将控制器输出的控制信号转换成电机的驱动信号，将驱动信号输出给电机。工艺控制器包括工艺逻辑处理器和存储器，工艺逻辑处理器与控制器连接，存储器与上位机连接，存储器用于存储工艺参数；上位机用于修改或者设置存储器中的工艺参数，工艺逻辑处理器用于将工艺参数写入控制器中，通过工艺控制器和上位机可以根据工艺需要修改电批的工艺参数，以满足不同工艺的需求。

Intelligent electric batch based on AC permanent magnet synchronous three closed loop servo system

【技术实现步骤摘要】
基于交流永磁同步三闭环伺服系统的智能电批
本专利技术涉及智能设备
，具体涉及一种基于交流永磁同步三闭环伺服系统的智能电批。
技术介绍
电批也叫电动起子、电动螺丝刀，是用于拧紧和旋松螺钉用的电动工具。该电动工具装有调节和限制扭矩的机构，主要用于装配线，是大部分生产企业必备的工具之一。目前电批是锁螺丝机的主要零件，工厂自动化，智能化已经成为当前制造业发展趋势。螺丝拧紧是产品质量的一个重要保证。目前工厂已经逐步在用自动锁螺丝机替代人工。在工业生产上钉时，不同的螺钉可能需要的力矩或者转速不同，现有的电批大多数是半智能的，即需要人为的根据经验来控制螺钉拧紧的程度，这样对于很多新手来说难度很大，自动化程度不高。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提高电批的自动化程度。一种基于交流永磁同步闭环伺服系统的智能电批,包括电批执行器、伺服驱动器、工艺控制器和上位机；所述电批执行器包括批头、批头锁套、电机、联轴器，所述批头锁套通过所述联轴器与所述电机的转轴连接，所述批头安装在所述批头锁套上并与该批头锁套可拆卸式连接；所述伺服驱动器包括控制器和功率输出电路，所述控制器用于根据预设的工艺参数对所述电机进行控制，并输出对应的控制信号给功率输出电路；所述功率输出电路用于将控制器输出的控制信号转换成电机的驱动信号，并将驱动信号输出给电机；所述工艺控制器包括工艺逻辑处理器和存储器，所述工艺逻辑处理器与所述控制器连接，所述存储器与所述上位机连接，所述存储器用于存储工艺参数；所述上位机用于修改或者设置所述存储器中的工艺参数，所述工艺逻辑处理器用于将所述工艺参数写入所述控制器中，所述工艺参数为所述控制器控制电机执行预设工艺所需的参数。其中，所述工艺参数包括多段工艺参数，每段工艺参数至少包括电机的扭矩、转速、圈数、运行时间；所述工艺逻辑处理器还用于判断所述扭矩、转速、圈数、运行时间中的一个或多个是否达到预设的切换阈值，若达到则切换到下一段工艺参数。其中，所述上位机为输入装置，用于修改或设置所述存储器中的工艺参数；所述输入装置为可输入触摸屏、鼠标、键盘中的一种或多种；或者所述上位机为工业互联装置，所述工业互联装置用于接收远程服务器下发的指令，修改所述存储器中的工艺参数。其中，所述工艺控制器还包括通讯电路，所述工艺逻辑处理器通过所述通讯电路与所述控制器电连接；所述工艺控制器还包括输入输出电路，所述工艺逻辑处理器通过所述输入输出电路与所述上位机电连接。在另一种实施例中，所述伺服驱动器还包括参数采集电路，用于采集所述电机工作时的运行参数并反馈给所述控制器；所述控制器还用于在根据所述预设的工艺参数对所述电机进行控制的同时，根据反馈的运行参数对所述电机进行反馈调节。在另一种实施例中，所述电批执行器还包括安装壳体；所述电机、联轴器和参数采集电路均设置在所述安装壳体内。在另一种实施例中，所述参数采集电路包括速度位移采集电路，用于采集电机转轴的转速和位置并反馈给控制器；所述控制器用于在根据预设的工艺参数对所述电机进行控制的同时，还根据所述电机转轴的转速和位置对所述电机进行速度反馈调节和位移反馈调节。在另一种实施例中，所述参数采集电路还包括电流采样电路，用于对电机线圈的电流进行采样并反馈给控制器；所述控制器用于在根据预设的工艺参数对所述电机进行控制的同时，还用于根据所述电机线圈的电流对所述电机进行电流反馈调节。在另一种实施例中，所述电流采样电路包括采样电阻、差分放大器、第一电阻、第一电容、第二电容和第三电容；所述功率输出电路通过采样电阻与电机连接；所述采样电阻的一端连接差分放大器的第一输入端，所述采样电阻的另一端连接差分放大器的第二输入端，所述差分放大器的GND端和VREF2端均接地，所述差分放大器的输出端通过第一电阻连接第一电容的一端和控制器；所述第一电容的另一端接地，所述差分放大器的V+端通过第二电容接地，所述差分放大器的VREF1端通过第三电容接地。在另一种实施例中，所述速度位移采集电路包括旋转编码器、霍尔传感器或旋转变压器。在另一种实施例中，所述速度位移采集电路包括旋转编码器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容和四路差分线接收器；所述第二电阻的一端连接旋转编码器的A+信号输出端和第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接第四电容的一端、第四电阻的一端以及四路差分线接收器的C-端，第四电阻的另一端连接第一电压提供端；所述第二电阻的另一端连接旋转编码器的A-信号输出端和第五电阻的一端，第五电阻的另一端连接第六电阻的一端、第四电容的另一端以及四路差分线接收器的C+端，第六电阻的另一端连接第一电压提供端；所述第七电阻的一端连接旋转编码器的B+信号输出端和第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端连接第五电容的一端、第九电阻的一端以及四路差分线接收器的B-端，第九电阻的另一端连接第一电压提供端；所述第七电阻的另一端连接旋转编码器的B-信号输出端和第十电阻的一端，第十电阻的另一端连接第十一电阻的一端、第五电容的另一端以及四路差分线接收器的B+端，第十一电阻的另一端连接第一电压提供端；四路差分线接收器的G端连接第一电压提供端以及第六电容的一端，四路差分线接收器的G-端接地，所述第六电容的另一端接地；四路差分线接收器的VCC端连接第一电压提供端以及第七电容的一端，四路差分线接收器的GND端接地，所述第七电容的另一端接地；四路差分线接收器的OUTB端连接第十二电阻的一端，第十二电阻的另一端为速度位移采集电路的第一输出端、连接控制器以及第十三电阻的一端；四路差分线接收器的OUTC端连接第十四电阻的一端，第十四电阻的另一端为速度位移采集电路的第二输出端、连接控制器以及第十五电阻的一端；所述第十三电阻的另一端以及第十五电阻的另一端接地。依据上述实施例的基于交流永磁同步三闭环伺服系统的智能电批，其包括电批执行器、伺服驱动器、工艺控制器和上位机。电批执行器包括批头、批头锁套、电机、联轴器，批头锁套通过联轴器与电机的转轴连接，批头安装在批头锁套上并与该批头锁套可拆卸式连接。伺服驱动器包括控制器和功率输出电路，控制器用于根据预设的工艺参数对电机进行控制，并输出对应的控制信号给功率输出电路；功率输出电路用于将控制器输出的控制信号转换成电机的驱动信号，并将驱动信号输出给电机。工艺控制器包括工艺逻辑处理器和存储器，工艺逻辑处理器与控制器连接，存储器与上位机连接，存储器用于存储工艺参数；上位机用于修改或者设置存储器中的工艺参数，工艺逻辑处理器用于将工艺参数写入控制器中，工艺参数为控制器控制电机执行预设工艺所需的参数。当针对不同工艺需要钉入不同的螺丝时，还能通过工艺控制器控制伺服驱动器采用的工艺参数控制电批运行，以满足一个锁紧过程中多段工艺的需求，另外，还可以通过上位机修改智能电批的控制器中的工艺参数，从而控制电批本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于交流永磁同步闭环伺服系统的智能电批,其特征在于，包括电批执行器、伺服驱动器、工艺控制器和上位机；/n所述电批执行器包括批头、批头锁套、电机、联轴器，所述批头锁套通过所述联轴器与所述电机的转轴连接，所述批头安装在所述批头锁套上并与该批头锁套可拆卸式连接；/n所述伺服驱动器包括控制器和功率输出电路，所述控制器用于根据预设的工艺参数对所述电机进行控制，并输出对应的控制信号给功率输出电路；所述功率输出电路用于将控制器输出的控制信号转换成电机的驱动信号，并将驱动信号输出给电机；/n所述工艺控制器包括工艺逻辑处理器和存储器，所述工艺逻辑处理器与所述控制器连接，所述存储器与所述上位机连接，所述存储器用于存储工艺参数；所述上位机用于修改或者设置所述存储器中的工艺参数，所述工艺逻辑处理器用于将所述工艺参数写入所述控制器中，所述工艺参数为所述控制器控制电机执行预设工艺所需的参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于交流永磁同步闭环伺服系统的智能电批,其特征在于，包括电批执行器、伺服驱动器、工艺控制器和上位机；
所述电批执行器包括批头、批头锁套、电机、联轴器，所述批头锁套通过所述联轴器与所述电机的转轴连接，所述批头安装在所述批头锁套上并与该批头锁套可拆卸式连接；
所述伺服驱动器包括控制器和功率输出电路，所述控制器用于根据预设的工艺参数对所述电机进行控制，并输出对应的控制信号给功率输出电路；所述功率输出电路用于将控制器输出的控制信号转换成电机的驱动信号，并将驱动信号输出给电机；
所述工艺控制器包括工艺逻辑处理器和存储器，所述工艺逻辑处理器与所述控制器连接，所述存储器与所述上位机连接，所述存储器用于存储工艺参数；所述上位机用于修改或者设置所述存储器中的工艺参数，所述工艺逻辑处理器用于将所述工艺参数写入所述控制器中，所述工艺参数为所述控制器控制电机执行预设工艺所需的参数。


2.如权利要求1所述的智能电批,其特征在于，所述工艺参数包括多段工艺参数，每段工艺参数至少包括电机的扭矩、转速、圈数、运行时间；所述工艺逻辑处理器还用于判断所述扭矩、转速、圈数、运行时间中的一个或多个是否达到预设的切换阈值，若达到则切换到下一段工艺参数。


3.如权利要求1所述的智能电批,其特征在于，所述上位机为输入装置，用于修改或设置所述存储器中的工艺参数；所述输入装置为可输入触摸屏、鼠标、键盘中的一种或多种；
或者所述上位机为工业互联装置，所述工业互联装置用于接收远程服务器下发的指令，修改所述存储器中的工艺参数。


4.如权利要求1所述的智能电批,其特征在于，所述工艺控制器还包括通讯电路，所述工艺逻辑处理器通过所述通讯电路与所述控制器电连接；
所述工艺控制器还包括输入输出电路，所述工艺逻辑处理器通过所述输入输出电路与所述上位机电连接。


5.如权利要求1所述的智能电批,其特征在于，所述伺服驱动器还包括参数采集电路，用于采集所述电机工作时的运行参数并反馈给所述控制器；
所述控制器还用于在根据所述预设的工艺参数对所述电机进行控制的同时，根据反馈的运行参数对所述电机进行反馈调节。


6.如权利要求1所述的智能电批,其特征在于，所述电批执行器还包括安装壳体；所述电机、联轴器和参数采集电路均设置在所述安装壳体内。


7.如权利要求5所述的智能电批,其特征在于，所述参数采集电路包括速度位移采集电路，用于采集电机转轴的转速和位置并反馈给控制器；
所述控制器用于在根据预设的工艺参数对所述电机进行控制的同时，还根据所述电机转轴的转速和位置对所述电机进行速度反馈调节和位移反馈调节；
所述参数采集电路还包括电流采样电路，用于对电机线圈的电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，花桂元，杨红孟，
申请(专利权)人：深圳市中科伺服科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44