[實用新型]一種多軸運動控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020039404.9
• 申請日: 2010-01-12
• 公開（公告）號: CN201804247U
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 王鋒;樂輝;林卿;吳華
• 申請（專利權）人: 武漢凌云光電科技有限責任公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎

技術領域

本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，特別是涉及一種多軸運動控制系統(tǒng)。?

技術背景

目前一般多軸運動控制系統(tǒng)有一下幾種模式：?

1.成套數(shù)控系統(tǒng)+伺服電機。該模式目前運用最為廣泛，但一般價格昂貴，即使采用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，成本也會在3萬人民幣以上。?

2.運動控制卡+工控機。這也是目前比較新穎的控制方式，且可根據(jù)用戶要求開發(fā)個性化操作界面，但結構復雜。?

3.獨立式控制卡+觸摸屏，也可根據(jù)用戶實際要求開發(fā)個性化操作界面，但在加工程序編輯方面不如上兩種方便。?

該模式適宜于產(chǎn)量大、品種單一、加工程序變化少的領域；但是已知的系統(tǒng)中設置了PLC及其模塊，成本較高。?

以現(xiàn)有的多軸運動控制系統(tǒng)即獨立控制卡+觸摸屏的控制系統(tǒng)的技術方案敘述如下：?

1：觸摸屏(1-1)以串行通信的方式，通過串口電纜1(1-2)與運動控制卡(1-3)通信，觸摸屏發(fā)出各種運動控制信號，如各運動軸的手動運行信號，運動速度設置，回零操作，程序自動運行等控制指令到運動控制卡，由運動控制卡接受到運動控制指令后進行實際運動控制運算。?

2：觸摸屏(1-1)以串行通信方式，通過串口電纜2(1-4)與PLC(1-10)通信，主要是通過PLC對外圍的輸入輸出元件的控制，如：夾具氣缸1(1-15)，夾具氣缸2(1-16)的手動開啟與關閉，激光器(1-17)的手動控制等，或者其他外圍信號的輸入等。?

3：PLC(1-10)和運動控制卡之間通過控制電纜1(1-5)和模擬控制電纜(1-6)相連。控制電纜1(1-5)把運動控制卡(1-3)的通用數(shù)字輸出信號輸出到PLC(1-10)的數(shù)字輸入端子，通過PLC完成運動控制程序中的外圍設備的動作控制，如夾具氣缸1(1-15)，夾具氣缸2(1-16)的動作控制等。模擬控制電纜(1-6)把運動控制卡的模擬輸出信號輸出到PLC的模擬模塊(1-11)，然后通過PLC模擬模塊(1-11)的輸出端發(fā)出模擬信號通過模擬輸出電纜(1-14)控制激光器(1-17)的啟動關閉，功率大小等。?

4：各運動軸由伺服電機1(1-27)，伺服電機(1-28)，伺服電機(1-29)帶動，完成規(guī)定運動軌跡的聯(lián)動。伺服電機需要通過伺服驅動器完成速度位置控制，如伺服電機1(1-27)通過電機電纜1(1-1)和伺服啟動器1(1-18)相連，完成驅動器對電機的動力輸出，通過編碼器電纜1(1-22)將電機的速度位置信息反饋到驅動器。其他兩個伺服電機如上相同，概不重復。?

5：伺服驅動器1(1-18)，伺服啟動器2(1-19)，伺服驅動器3(1-20)分別通過電機控制電纜1(1-7)，電機控制電纜2(1-8)，電機控制電纜3(1-9)與運動控制卡相連，通過電機控制電纜，運動控制卡(1-3)把各運動軸的運動速度，方向信號發(fā)送的伺服驅動器，再由伺服驅動器完成電機運動控制。

發(fā)明內容

本實用新型的目的就是為了彌補現(xiàn)有技術的不足，在設計中取消了PLC(即可編程序控制器)及其PLC模擬模塊，直接利用運動控制卡的輸入輸出端子完成外圍設備的控制，提供一種結構簡單、成本低廉的多軸運動控制系統(tǒng)。?

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：該系統(tǒng)包括觸摸屏、運動控制卡、伺服驅動器、伺服電機，外圍設備和電纜。其特征是，觸摸屏同樣通過串口通信電纜和運動控制卡相連，傳遞運動控制信號，如手動運動控制信號，程序自動運動信號，不同的是把以前PLC的一部分對外圍設備的控制信號，如夾具氣缸1，夾具氣缸2，激光器的控制信號轉移到運動控制卡上；所述的外圍設備為夾具氣缸1、夾具氣缸2和激光器；運動控制卡上的通用輸出端子通過輸出控制線1，輸出控制線2分別和夾具氣缸1，夾具氣缸2相連，運動控制卡通過模擬輸出電纜直接和激光器相連，不通過PLC的模擬模塊直接控制激光器的開啟關閉和功率大小；運動控制卡和伺服電機的聯(lián)接和以前沒有區(qū)別，同樣是：通過電機控制電纜1，電機控制電纜2，電機控制電纜3分別和伺服驅動器1，伺服驅動器2，伺服驅動器3相連，發(fā)送電機速度，位置，和方向信號。伺服驅動器1分別通過電機動力電纜1，電機編碼器電纜1、和伺服電機1相連；伺服驅動器2分別通過電機動力電纜2、電機編碼器電纜2和佩服電機2相連；伺服驅動器3分別通過電機動力電纜3、電機編碼器電纜3和?伺服電機3相連，傳遞電機動力和反饋電機的速度，位置信號。?

觸摸屏宏指令程序介紹：?