[實用新型]一種自動化控制裝置、機(jī)械設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720056419.8
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN206440998U
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王偉;馮赟;張建政;賀巖
• 申請（專利權(quán)）人: 上海福賽特機(jī)器人有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所31219
• 代理人: 高園園

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種自動化控制裝置，特別是涉及一種自動化控制裝置、機(jī)械設(shè)備。

背景技術(shù)

3C就是電腦、通訊和消費性電子(Computer、Communication、Consumer Electronic)的簡稱。由于半導(dǎo)體的不斷發(fā)展以及網(wǎng)際網(wǎng)路普及，3C產(chǎn)業(yè)漸漸發(fā)展為世界性的新興科技產(chǎn)業(yè)。3C產(chǎn)業(yè)所涵蓋的范圍相當(dāng)廣大，電腦方面包括筆記型電腦，各種電腦硬體及各項周邊設(shè)備等；通訊方面則包括無線通訊設(shè)備、用戶終端設(shè)備、交換設(shè)備、傳輸設(shè)備，近年則以行動電話及電信產(chǎn)業(yè)為主軸；消費性電子包括數(shù)位相機(jī)、PDA、電子辭典、隨身碟等各種數(shù)位化的商品。

相比傳統(tǒng)市場，3C行業(yè)自動化設(shè)備趨向輕量級發(fā)展，但其對速度與精度的要求也隨之變高。為了滿足電子產(chǎn)品組裝加工日益嚴(yán)格的要求，高效、高精度并且簡單易用的輕量級自動化設(shè)備越來越受到市場的追捧。

現(xiàn)有的運動控制器多數(shù)僅僅實現(xiàn)運動控制，由運動控制器和電機(jī)驅(qū)動器通過外部總線連接后實現(xiàn)的。這種方式不僅成本較高，而且在運動精度、實時性方面都存在很多不足。

另外，現(xiàn)有的自動化設(shè)備以單一功能的編程為主，功能模塊簡單，主要進(jìn)行重復(fù)操作。對于復(fù)雜狀況或意外情況無法自動應(yīng)變和校正，需要由操作人員重新編程，也就增加了工作量。例如，工業(yè)機(jī)器人多以示教方式工作，雖然使用簡單方便，但同樣會使功能編輯變得困難，難以使用各種傳感器進(jìn)行條件分支。這樣一方面會造成一定的安全隱患，另一方面不利于工業(yè)機(jī)器人的智能化控制。

實用新型內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種自動化控制裝置、機(jī)械設(shè)備，實現(xiàn)安全、高速的自動化控制，其成本低、運算精度高、可擴(kuò)展性高，便于系統(tǒng)升級和擴(kuò)展。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種自動化控制裝置，用于實現(xiàn)對機(jī)械本體的自動化控制，包括相連的運動控制器和伺服驅(qū)動器；所述運動控制器集成于一片上系統(tǒng)，用于接收客戶端發(fā)送來的控制指令，獲取與所述控制指令相對應(yīng)的機(jī)械本體各個關(guān)節(jié)的位置數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述伺服驅(qū)動器，以及接收由所述伺服驅(qū)動器發(fā)送來的機(jī)械本體的運動信息；所述伺服驅(qū)動器集成于一片上系統(tǒng)，用于根據(jù)機(jī)械本體各個關(guān)節(jié)的位置數(shù)據(jù)獲取機(jī)械本體上各個電機(jī)的控制參數(shù)，以及獲取機(jī)械本體的運動信息并發(fā)送至所述運動控制器。

于本實用新型一實施例中，還包括客戶端，所述客戶端用于發(fā)送控制指令至所述運動控制器，以及接收由所述運動控制器發(fā)送來的機(jī)械本體的運動信息。

于本實用新型一實施例中，所述運動控制器包括網(wǎng)絡(luò)通信單元和SPI通信單元；

所述網(wǎng)絡(luò)通信單元用于通過以太網(wǎng)實現(xiàn)與客戶端之間的通信；

所述SPI通信單元用于通過SPI總線實現(xiàn)與伺服驅(qū)動器之間的通信。

于本實用新型一實施例中，所述運動控制器還包括錯誤處理單元，所述錯誤處理單元用于接收并上報伺服驅(qū)動器發(fā)送來的錯誤信息。

于本實用新型一實施例中，還包括圖像獲取裝置，所述圖像獲取裝置用于獲取機(jī)械本體所處的實時環(huán)境圖像，并發(fā)送至所述運動控制器。

于本實用新型一實施例中，所述伺服驅(qū)動器包括SPI通信單元；所述SPI通信單元用于通過SPI總線實現(xiàn)與運動控制器之間的通信。

于本實用新型一實施例中，所述伺服驅(qū)動器和所述機(jī)械本體上的電機(jī)通過RS485總線連接。

于本實用新型一實施例中，所述運動控制器和所述伺服驅(qū)動器集成于同一片上系統(tǒng)。

同時，本實用新型還提供一種機(jī)械設(shè)備，包括機(jī)械本體、與機(jī)械本體相連的上述任一所述的自動化控制裝置，以通過所述自動化控制裝置對所述機(jī)械本體進(jìn)行控制。

于本實用新型一實施例中，所述機(jī)械本體為機(jī)器人本體。

如上所述，本實用新型的自動化控制裝置、機(jī)械設(shè)備，具有以下有益效果：

(1)通過嵌入式編程實現(xiàn)安全、高速的自動化控制，其成本低、運算精度高；

(2)將自動化控制裝置分成了用戶層、運動控制層和伺服驅(qū)動層，各層之間分工明確且緊密銜接；運動控制層和伺服驅(qū)動層之間的協(xié)議內(nèi)容能夠自定義，能夠以最小的數(shù)據(jù)量傳輸最大的信息量以實現(xiàn)最大的響應(yīng)時間和更快的運行速度；

(3)將運動控制器和伺服驅(qū)動器集成在一起，實現(xiàn)驅(qū)控一體，便于進(jìn)行軟硬件升級，易于快速適應(yīng)于不同的機(jī)械本體；

(4)克服現(xiàn)有示教編程的弊端，能夠智能地實時結(jié)合外部環(huán)境進(jìn)行自動化控制，保證以最優(yōu)且最安全的方式運行；

(5)能夠同時支持六軸同步運動，八軸獨立控制，具有極大的靈活性與較廣的適用范圍。

附圖說明