本实用新型涉及机器人控制领域，特别涉及一种便携式伺服电机演示箱。
背景技术：
产品演示，即在现场演示产品的特性与优势,以眼见为实促动消费者购买。产品演示是一种立竿见影的促销方式。一般的伺服系统演示均是静态演示，然而静态演示无法充分将整套系统的特性现场展示给客户，只能通过PPT等进行文字、图片、视频的展示，这些方法没有真实感。若想要动态展示实际特性，就需要携带众多的配件，非常不方便也容易遗漏，同时现场搭建起来费时费力。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种便携式伺服电机演示箱，解决了以上所述的技术问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种便携式伺服电机演示箱，包括箱体和设置在箱体内的上位机、运动控制器、伺服驱动器、伺服电机和供电系统，上位机设有触摸显示屏；所述上位机、运动控制器、伺服驱动器和伺服电机依次连接，且伺服电机上设有编码器，编码器输出端连接运动控制器输入端；所述供电系统用于为所述上位机、运动控制器、伺服驱动器和伺服电机供电。
本实用新型的有益效果是：本实用新型在箱体内集成上位机、运动控制器、伺服驱动器、伺服电机和供电系统，不仅方便携带、不容易遗漏配件，而且连接方式简单、无需重复布线，极大的方便了伺服电机的现场演示工作，提高了促销效果；同时也可以使用在各种需要伺服系统的实验环境中，提高工作效率。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述供电系统包括直流母线电源盒和24V供电电源，所述直流母线电源盒用于为所述伺服驱动器和伺服电机供电，所述24V供电电源用于为运动控制器和上位机供电，所述直流母线电源盒通过电源线连接380V或者220V交流电。
进一步，所述上位机为示教器。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中采用触摸显示屏，不仅直观性强而且操作简单、演示效果佳，通过在显示器上对运动控制器进行操作，让运动控制器按要求对伺服电机进行控制，展示系统特性。
进一步，伺服驱动器和伺服电机采用一体化结构。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，伺服驱动器和电机采用一体式结构，节省了电机和驱动器之间的连线，使整个系统更节能，布线更省，降低了干扰。
进一步，所述编码器为多圈绝对值编码器。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，采用多圈绝对值编码器，多圈绝对值编码器由于测量范围大，实际使用往往富裕较多，这样在安装时不必找零点，也无需通过外部信号进行回零，只需要将某一中间位置作为起始点就可以自行找到电机零位，如此大大简化了安装调试过程，使用十分方便。
进一步，所述伺服驱动器上设有直流母线接口，所述直流母线电源盒内设有整流逆变单元，所述整流逆变单元通过所述直流母线接口连接所述伺服驱动器。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中采用共直流母线技术和驱动器电机一体化技术，节省了电机和驱动器之间的连线，使整个系统更节能，布线更省，降低了干扰。
进一步，所述上位机通过modbus TCP/IP协议与所述运动控制器通讯；所述运动控制器通过现场总线连接伺服电机和编码器，且通过差分方式与所述伺服驱动器进行数据传输。
进一步，所述现场总线包括EtherCAT或CANopen总线。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中电机的控制采用总线通讯的方式，突破了传统脉冲方式的最高脉冲频率对最高速度和最大精度的限制，在保证高精度的情况度下实现高速度，运动控制器与电机之间使用EtherCAT进行通讯，其布线更方便，维护成本更低，传输速度更快，一个控制周期控制在2ms以内，精度更高。控制系统可以轻松读取伺服驱动器中的所有参数，更加方便进行各种控制操作。
进一步，所述运动控制器集成有路由器和/或参数调试工具。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中在运动控制器集成路由器和/或参数调试工具等第三方工具，通过运动控制器能够直接调试连接在运动控制器上的伺服驱动器的参数，无需来回去切换驱动器的通讯线，即可实现驱动器参数的调整；运动控制器也可做为连接到伺服驱动器的路由，可以不用接任何的调试线，用伺服驱动器自带的软件进行调试，从而减少调试难度。
附图说明
图1为本实用新型便携式伺服电机演示箱的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，为本实施例一种便携式伺服电机演示箱的结构示意图，包括箱体和设置在箱体内的上位机、运动控制器、伺服驱动器、伺服电机和供电系统，上位机设有触摸显示屏；所述上位机、运动控制器、伺服驱动器和伺服电机依次连接，且伺服电机上设有编码器，编码器输出端连接运动控制器输入端；上位机通过显示屏生成控制指令并发送到运动控制器；所述运动控制器用于接收所述控制指令，并根据控制指令对伺服驱动器和伺服电机进行控制，或者用于接收所述伺服电机发送的编码器数据，并根据编码器数据调整伺服电机的运行状态；所述供电系统用于为所述上位机、运动控制器、伺服驱动器和伺服电机供电。本实施例中，伺服电机可以采集力矩模式、速度模块、位置模式、位置插补、同步循环力矩、同步循环速度、同步循环位置等模式进行控制，从而实现多种控制效果。本实施例通过在箱体内集成上位机、运动控制器、伺服驱动器、伺服电机和供电系统，不仅方便携带、不容易遗漏配件，而且连接方式简单、无需重复布线，极大的方便了伺服电机的现场演示工作，提高了促销效果；同时也可以使用在各种需要伺服系统的实验环境中，提高工作效率。
优选的，本实施例中，伺服驱动器和伺服电机采用一体化结构，所述伺服电机上设有用于生成编码器数据的编码器，所述编码器数据包括伺服电机的磁极位置、转角和/或转速，编码器采用多圈绝对值编码器。通过采用伺服驱动器和电机采用一体式结构，可以节省电机和驱动器之间的连线，使整个系统更节能，布线更省，降低了干扰。而多圈绝对值编码器由于测量范围大，实际使用往往富裕较多，这样在安装时不必找零点，也无需通过外部信号进行回零，只需要将某一中间位置作为起始点就可以自行找到电机零位，如此大大简化了安装调试过程，使用十分方便。
优选的，本实施例中所述上位机为示教器，所述显示屏为触摸显示屏，不仅直观性强而且操作简单、演示效果佳，通过在显示器上对运动控制器进行操作，让运动控制器按要求对伺服电机进行控制，展示系统特性。所述供电系统包括直流母线电源盒和24V供电电源，所述直流母线电源盒用于为所述伺服驱动器和伺服电机供电，所述24V供电电源用于为运动控制器和上位机供电，所述直流母线电源盒通过电源线连接380V或者220V交流电。所述伺服驱动器上设有直流母线接口，所述直流母线电源盒内设有整流逆变单元，所述整流逆变单元通过所述直流母线接口连接所述伺服驱动器。采用共直流母线技术和驱动器电机一体化技术，节省了电机和驱动器之间的连线，使整个系统更节能，布线更省，降低了干扰。
本实施例中，所述上位机通过modbus TCP/IP协议与所述运动控制器连接；所述运动控制器通过现场总线获取编码器数据，且通过差分方式与所述伺服驱动器进行数据传输，所述现场总线包括EtherCAT或CANopen总线。本实施例采用总线通讯的方式，突破了传统脉冲方式的最高脉冲频率对最高速度和最大精度的限制，在保证高精度的情况度下实现高速度。而且运动控制器与电机之间使用EtherCAT进行通讯，布线更方便，维护成本更低，传输速度更快，一个控制周期控制在2ms以内，精度更高，控制系统可以轻松读取伺服驱动器中的所有参数，更加方便进行各种控制操作。而且本实施例中运动控制器的数据传输方式可以采用差分方式进行，例如可以采用双绞线作为传输介质，发送端的两路信号必须分别使用一对双绞线进行信号传输，发送端的两路信号传输幅值相等相位相反的信号，运动控制器的接收单元对接收的两路信号做减法运算，这样就获得幅值翻倍的信号，如果两路信号都受到了同样的干扰信号，由于接收单元对两路信号做减法运算，因此干扰信号被基本抵消，从而使得整个系统的抗干扰能力得到加强。
优选的，本实施例的运动控制器还集成参数调试工具和路由器，通过运动控制器能够直接调试连接在运动控制器上的伺服驱动器的参数，无需来回去切换驱动器的通讯线，即可实现驱动器参数的调整；运动控制器也可做为连接到驱动器的路由，可以不用接任何的调试线，用伺服驱动器自带的软件进行调试，从而减少调试难度。
在本实施例的具体选型中，系统中采用的运动控制器是Robox的uRMC2，该控制器本身集成有两个以太网口，两个以太网口都可以支持标准的Ethercat/CANopen协议和Modbus TCP协议，其中一个以太网口用来连接4个伺服驱动器和电机，并走Ethercat/CANopen协议；另一个以太网口用来连接显示屏，走Modbus TCP协议。该控制器集成8路开关量输入，8路开关量输出，都是PNP类型。该控制器具有128K断电保持存储区，不通过特殊处理就可以安全保存参数。该控制器采用飞思卡尔Power PC MPC5200控制器，1.2G双核，外形尺寸:230x77x85mm，64Mbyte DRAM，128Kbyte CMOS，可以水平和垂直安装。该系统采用的显示屏是Robox的RHMI10，10寸，65536色的TFT真彩液晶屏，铝合金外壳。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。