多轴硬件同步装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多轴硬件同步装置，包括控制器，所述控制器的输出端连接有至少两个驱动器，所述控制器的输出端通过两路差分信号与首级驱动器Ａ的输入端连接，所述首级驱动器Ａ的输出端通过两路差分信号与末级驱动器Ｂ的输入端连接。本实用新型专利技术的伺服电机基于硬件同步的控制系统不仅摆脱了软件插补在性能上的种种限制，也大大节省了硬件成本，简化了软件的复杂程度。符合ＢＺＨ１２型全自动立式装盒系统模块化设计的理念，以适应不同客户的弹性工艺要求。实验表明，该系统大大提高了设备的性能指标和响应速度，能够很好的满足ＢＺＨ１２型全自动立式装盒系统的性能要求。本实用新型专利技术作为一种多轴硬件同步装置应用于全自动立式装盒系统中。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制装置，特别是一种多轴硬件同步装置。
技术介绍
随着科技日新月异的发展，人们对生产装备的要求也越来越高，同时劳动力资 源短缺的矛盾也逐渐显露出来，低效的手工装盒手段严重束缚了包装行业的全面进步，再 也不能适应现代化的发展趋势，成了迫切需要解决的问题。全自动立式装盒系统的出现使 这些问题迎刃而解。作为该系统关键技术之一的多轴硬件联动技术，其技术指标直接关系 到整个系统的稳定性及响应速度。如何方便地实现高精度、高效率、高柔性的多轴联动成为 一个有待深入探讨的课题。在工业控制应用中，伺服电机间的传动关系不外乎两种情况独立传动和同步传 动。而同步传动又可细分为并行传动和主从传动。在大多数包装设备的多轴联动控制中，驱 动与驱动之间可以看作是按不同速比要求配置的主从传动控制，即确定一台主令电机后， 其他各电机均跟随主令电机做相应动作。实质上，这种主从传动控制就是一个频率跟踪系 统的模型。以往在处理伺服电机间同步传动的问题时，经常使用一些软件插补的算法，如时 间分割法、数字积分法、脉冲增量法等。在经济型控制系统中，即便算法非常简单，整个系统 的运行速度也会受到CPU指令周期和中断响应周期延迟的限制，加之由于指令脉冲、反馈 脉冲和光电编码器的限制，往往难以保证指令最小计数单位与最小检测计数单位相匹配， 从而影响插补度，给设备的设计与调试带来不便。这些传统的补差方法还存在一个共同的 问题就是脉冲分配不均，造成了设备的稳定性差、噪声水平偏高等问题。综上，这些性能上的瓶颈限制了它们在一些性能及响应度要求较高的包装设备上 的应用。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本技术的目的是提供一种结构简单、性价比高的 多轴硬件同步装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是多轴硬件同步装置，包括控制器，所述控制器的输出端连接有至少两个驱动器，所 述控制器的输出端通过两路差分信号与首级驱动器A的输入端连接，所述首级驱动器A的 输出端通过两路差分信号与末级驱动器B的输入端连接。进一步作为优选的实施方式，所述首级驱动器A的输出端为两路差分信号产生电路。进一步作为优选的实施方式，所述末级驱动器B的输入端为接收两路差分信号的 运算放大器电路。本技术的有益效果是本技术的伺服电机基于硬件同步的控制系统不仅摆脱了软件插补在性能上的种种限制，也大大节省了硬件成本，简化了软件的复杂程度。符 合BZH12型全自动立式装盒系统模块化设计的理念，以适应不同客户的弹性工艺要求。实 验表明，该系统大大提高了设备的性能指标和响应速度，能够很好的满足BZH12型全自动 立式装盒系统的性能要求。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。附图说明图1是本技术的硬件方框图；图2是本技术的正转驱动波形图；图3是本技术的反转驱动波形图；图4是本技术的末级驱动器B的输入端两相脉冲波形图。具体实施方式参照图1，多轴硬件同步装置，包括控制器1，所述控制器1的输出端连接有至少两 个驱动器，所述控制器1的输出端通过两路差分信号与首级驱动器A2的输入端连接，所述 首级驱动器A2的输出端通过两路差分信号与末级驱动器B3的输入端连接。进一步作为优选的实施方式，所述首级驱动器Al的输出端为两路差分信号产生 电路4。进一步作为优选的实施方式，所述末级驱动器B3的输入端为接收两路差分信号 的运算放大器电路5。伺服电机基于硬件同步的控制简单的说就是确定主令电机后，脉冲输出给主令伺 服电机A，伺服电机A的分频输出信号作为伺服电机B的脉冲输入信号，依次类推，从而实现 硬件上的同步关联。如图1所示，这种方法令我们只需使用单轴控制器就能完成多轴联动 的复杂控制，大大节省了硬件上的成本开支。就BZH12型全自动立式装盒系统而言，柔性抓瓶输送单元与纸盒成型单元、纸盒 输送单元、纸盒折边单元及纸盒喷胶压合单元间均为存在相应速比关系的主从控制，我们 将脉冲输出给柔性抓瓶输送单元的伺服电机，定义其为主令电机，将其分频输出信号作为 纸盒成型单元的脉冲输入信号，其它运动单元的伺服电机同理跟随。当向柔性抓瓶输送单 元的伺服电机输入如图2曲线的脉冲命令时，纸盒成型单元的指令脉冲A6和指令脉冲B7 时序图即如图3所示，通过对分频比、编码器输出方向及倍频的调节，根据公式分频输出信号频率=电机编码器分辨率*分频比*倍频*电机转速/60。本技术装置便可以对各个运动单元的跟随关系做出相应调整，以适应整个装 盒系统的工艺要求。以上是对本技术的较佳实施进行了具体说明，但本专利技术创造并不限于所述实 施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术精神的前提下还可作出种种的等同变形 或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。权利要求1.多轴硬件同步装置，其特征在于包括控制器(1)，所述控制器(1)的输出端连接有 至少两个驱动器，所述控制器(1)的输出端通过两路差分信号与首级驱动器A (2)的输入 端连接，所述首级驱动器A (2)的输出端通过两路差分信号与末级驱动器B (3)的输入端 连接。2.根据权利要求1所述的多轴硬件同步装置，其特征在于所述首级驱动器A(1)的 输出端为两路差分信号产生电路(4)。3.根据权利要求1所述的多轴硬件同步装置，其特征在于所述末级驱动器B(3)的 输入端为接收两路差分信号的运算放大器电路(5 )。专利摘要本技术公开了一种多轴硬件同步装置，包括控制器，所述控制器的输出端连接有至少两个驱动器，所述控制器的输出端通过两路差分信号与首级驱动器A的输入端连接，所述首级驱动器A的输出端通过两路差分信号与末级驱动器B的输入端连接。本技术的伺服电机基于硬件同步的控制系统不仅摆脱了软件插补在性能上的种种限制，也大大节省了硬件成本，简化了软件的复杂程度。符合BZH12型全自动立式装盒系统模块化设计的理念，以适应不同客户的弹性工艺要求。实验表明，该系统大大提高了设备的性能指标和响应速度，能够很好的满足BZH12型全自动立式装盒系统的性能要求。本技术作为一种多轴硬件同步装置应用于全自动立式装盒系统中。文档编号H02P5/50GK201878073SQ20102066363公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日专利技术者张剑, 韩俊 申请人:广州广富装卸箱机械有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．多轴硬件同步装置，其特征在于：包括控制器（１），所述控制器（１）的输出端连接有至少两个驱动器，所述控制器（１）的输出端通过两路差分信号与首级驱动器Ａ（２）的输入端连接，所述首级驱动器Ａ（２）的输出端通过两路差分信号与末级驱动器Ｂ（３）的输入端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑，韩俊，
申请(专利权)人：广州广富装卸箱机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]