工業(yè)機(jī)器人的諧振型多軸運(yùn)動控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種工業(yè)機(jī)器人的軸運(yùn)動控制系統(tǒng)，具體是指一種工業(yè)機(jī)器人的諧振型多軸運(yùn)動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]使用的工業(yè)機(jī)器人通常使用軟件插補(bǔ)方式來對軸運(yùn)動進(jìn)行控制，由于控制方式是由軟件來實現(xiàn)的，而軟件程序在執(zhí)行時是按順序進(jìn)行的，因此對于具有多個軸的機(jī)器人的軸運(yùn)動只能按順序進(jìn)行運(yùn)動，而不能使多個軸進(jìn)行同步運(yùn)動。目前雖然也出現(xiàn)有采用控制芯片的方式來實現(xiàn)多個軸的同步運(yùn)動，但是由于技術(shù)的制約，并不能保證多個軸運(yùn)動的完全同步。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服目前不能實現(xiàn)多個軸能完全同步運(yùn)動的缺陷，提供一種不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且成本低廉、還能控制工業(yè)機(jī)器人的多個軸進(jìn)行同步運(yùn)動的工業(yè)機(jī)器人的諧振型多軸運(yùn)動控制系統(tǒng)。
[0004]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]工業(yè)機(jī)器人的諧振型多軸運(yùn)動控制系統(tǒng)，包括一個處理器和至少一個軸電機(jī)，與軸電機(jī)一一對應(yīng)相連的軸驅(qū)動器，以及連接在處理器上的控制卡；所有軸驅(qū)動器均與該控制卡相連接，所述控制卡包括均與處理器相連接并相互連接的時鐘管理單元與雙端口 RAM，以及與軸驅(qū)動器相連接的控制電路，所述控制電路還分別與時鐘管理單元以及雙端口 RAM相連接，所述控制電路包括諧振電路，控制芯片1C，功率放大器P，場效應(yīng)管Q，三極管VTl，三極管VT2，一端與功率放大器P的輸出端相連接、另一端經(jīng)穩(wěn)壓二極管Dl后與控制芯片IC的THR管腳相連接的電阻Rl，一端與場效應(yīng)管Q的漏極相連接、另一端與控制芯片IC的RES管腳相連接的電阻R2，一端與場效應(yīng)管Q的柵極相連接、另一端經(jīng)極性電容Cl后與三極管VTl的基極相連接的電阻R3，一端與場效應(yīng)管Q的源極相連接、另一端與三極管VTl的基極相連接的電阻R4，一端與控制芯片IC的RES管腳相連接、另一端與三極管VTl的集電極相連接的電阻R5，正極與控制芯片IC的VOS管腳相連接、負(fù)極與三極管VTl的發(fā)射極相連接的極性電容C2，一端與三極管VTl的發(fā)射極相連接、另一端順次經(jīng)滑動變阻器R7和電阻R8后與三極管VT2的發(fā)射極相連接的電阻R6，P極經(jīng)電阻R9后與三極管VT2的集電極相連接、N極順次經(jīng)極性電容C3和電阻RlO后與三極管VT2的發(fā)射極相連接的穩(wěn)壓二極管D3，以及N極與控制芯片IC的OUT管腳相連接、P極與滑動變阻器R7和電阻R8的連接點(diǎn)相連接的穩(wěn)壓二極管D2 ;所述控制芯片IC的DIS管腳與功率放大器P的正極相連接，其CONT管腳與功率放大器P的負(fù)極相連接，其GND管腳接地；所述三極管VT2的基極與控制芯片IC的OUT管腳相連接，所述滑動變阻器R7的滑動端與電阻R6相連接；所述電阻Rl與穩(wěn)壓二極管Dl的連接點(diǎn)作為控制電路的輸入端與時鐘管理單元相連接，所述場效應(yīng)管Q與電阻R3的連接點(diǎn)作為控制電路的另一輸入端與雙端口 RAM相連接，所述穩(wěn)壓二極管D3與極性電容C3的連接點(diǎn)作為控制電路的輸出端與軸驅(qū)動器相連接；
[0006]所述諧振電路由三極管VT3，三極管VT4，一端經(jīng)穩(wěn)壓二極管D4后與三極管VT3的基極相連接、另一端經(jīng)極性電容C4后與三極管VT3的發(fā)射極相連接的電阻Rl I，一端經(jīng)穩(wěn)壓二極管D5后與電阻Rll和極性電容C4的連接點(diǎn)相連接、另一端經(jīng)電阻R12后與三極管VT4的基極相連接的滑動變阻器R13，一端與三極管VT3的基極相連接、另一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接的電感L，正極與三極管VT4的發(fā)射極相連接、負(fù)極經(jīng)穩(wěn)壓二極管D6后與電阻R12和滑動變阻器R13的連接點(diǎn)相連接的極性電容C5組成；所述三極管VT3的發(fā)射極還與三極管VT4的基極相連接，所述三極管VT3的集電極接地，所述三極管VT4的集電極也接地；所述穩(wěn)壓二極管D4與電阻Rll的連接點(diǎn)作為諧振電路的輸入端與功率放大器P的正極相連接，所述極性電容C5與穩(wěn)壓二極管D6的連接點(diǎn)作為諧振電路的輸出端與穩(wěn)壓二極管D3和極性電容C3的連接點(diǎn)相連接。
[0007]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述雙端口 RAM通過8位數(shù)據(jù)線或16位數(shù)據(jù)線連接在處理器上。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述控制芯片IC為NE555集成芯片。
[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述時鐘管理單元的型號為MC145152。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0011]本實用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且成本低廉，使用方便，其控制電路可將處理器發(fā)出的控制信號進(jìn)行處理后生成控制工業(yè)機(jī)器人的多個軸運(yùn)動的控制信號，并將該控制信號分別發(fā)送至各個軸驅(qū)動器，從而實現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的多個軸的同步運(yùn)動，因此能保證工業(yè)機(jī)器人多個軸同時運(yùn)動的同步性。并且，本實用新型的控制電路上還設(shè)置有諧振電路，通過諧振電路可保證整個控制電路穩(wěn)定有效的軸驅(qū)動器進(jìn)行控制，可提高整個機(jī)器人的多軸運(yùn)動的穩(wěn)定性及可靠性。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖2為本實用新型的控制電路的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本實用新型的諧振電路的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0016]實施例
[0017]如圖1?3所示，本實用新型主要由驅(qū)動工業(yè)機(jī)器人的軸運(yùn)動的軸驅(qū)動器組成，所述軸驅(qū)動器與工業(yè)機(jī)器人的軸一一對應(yīng)，即一個軸驅(qū)動器驅(qū)動一個軸運(yùn)動。本實用新型的工業(yè)機(jī)器人的軸為兩個以上，則軸驅(qū)動器也為兩個以上。為了便于為工業(yè)機(jī)器人的軸運(yùn)動提供動力，在所述軸驅(qū)動器上還連接有軸電機(jī)，同理，該軸電機(jī)也與軸驅(qū)動器一一對應(yīng)，以便于該軸電機(jī)分別單獨(dú)對每個工業(yè)機(jī)器人的軸提供運(yùn)動的動力。
[0018]為了便于向軸驅(qū)動器提供控制指令，以便于控制工業(yè)機(jī)器人的軸的運(yùn)動，在所述軸驅(qū)動器上還連接有處理器。為了便于控制工業(yè)機(jī)器人的多個軸同時運(yùn)動，在該處理器與軸驅(qū)動器之間還設(shè)有控制卡。所述控制卡包括相互連接的時鐘管理單元與雙端口 RAM，所述時鐘管理單元采用的元器件型號為MC145152，且該時鐘管理單元與雙端口 RAM均與處理器相連接，而所述雙端口 RAM通過8位數(shù)據(jù)線或16位數(shù)據(jù)線連接在處理器上。
[0019]如圖2所示，所述控制卡還包括分別與鐘管理單元以及雙端口 RAM相連接的控制電路，所述控制電路包括諧振電路，控制芯片1C、功率放大器P，場效應(yīng)管Q，三極管VT1，三極管VT2，電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、滑動變阻器R7、電阻R8、電阻R9、電阻RlO、穩(wěn)壓二極管Dl、穩(wěn)壓二極管D2、穩(wěn)壓二極管D3、極性電容Cl、極性電容C2以及極性電容C3 ;所述控制芯片IC為NE555集成芯片。所述控制電路分別與每個軸驅(qū)動器相連接，以便于將控制指令分別單獨(dú)發(fā)送給每個軸驅(qū)動器。
[0020]具體的，所述電阻Rl的一端與功率放大器P的輸出端相連接，該電阻Rl的另一端則與穩(wěn)壓二極管Dl的P極相連接，所述穩(wěn)壓二極管Dl的N極則連接控制芯片IC的THR管腳。所述電阻R2的一端與場效應(yīng)管Q的漏極相連接，該電阻R2的另一端則與控制芯片IC的RES管腳相連接。
[0021]同時，所述電阻R3的一端與場效應(yīng)管Q的柵極相連接，其另一端經(jīng)極性電容Cl后與三極管VTl的基極相連接。其中，所述極性電容Cl的正極與電阻R3相連接，其負(fù)極則與三極管VTl的基極相連接。所述電阻R4的一端與場效應(yīng)管Q的源極相連接，該電阻R4的另一端與三極管VTl的基極相連接。所述電阻R5的一端與控制芯片IC的RES管腳相連接，其另一端則與三極管VTl的集電極相連接。所述極性電容C2的正極與控制芯片IC的VOS管腳相連接，該極性電容C2的負(fù)極則與三極管VTl的發(fā)射極相連接。所述電阻R6的一端與三極管VTl的發(fā)射極相連接，該電阻的另一端順次經(jīng)滑動變阻器R7和電阻R8后與三極管VT2的發(fā)射極相連接。其中，所述滑動變阻器R7的滑動端與電阻R6相連接，如圖2所示。