基于EtherCAT的多轴智能伺服控制系统的制作方法

本发明涉及智能伺服控制系统，尤其涉及一种基于ethercat的智能伺服控制系统及用于其的集成主板。

背景技术：

现有的多轴伺服控制系统，尽管广泛应用于电子半导体、激光切割，协作机器人，医疗行业，光伏，包装，印刷、移动机器人(agv)以及军工等技术领域，但仍然存在涉及不够紧凑、占用空间较大、不易于安装和集中控制等缺陷。

因此，亟需设计一种新的更为紧凑的基于ethercat的多轴智能伺服控制系统，在具备强大的多轴控制能力的同时，能减小体积，可编程性高，并更利于通过简单的程序设计集中控制整个伺服架构。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有的多轴伺服控制系统结构不够紧凑、占用空间较大、不易于安装、控制较为复杂等缺陷，提出一种新的基于ethercat的多轴智能伺服控制系统及用于其的集成主板。

本发明是通过采用下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种用于基于ethercat的多轴智能伺服控制系统的集成主板，其特点在于，所述集成主板布置有可相互独立地工作的多个驱动器，每个驱动器配置有反馈端口和伺服电机连接端口，所述反馈端口包括主反馈端口和辅助反馈端口，所述主反馈端口和所述辅助反馈端口被配置为能够连接至差分增量编码器或多位绝对值编码器,并接收所述差分增量编码器或所述多位绝对值编码器提供的反馈信号，所述伺服电机连接端口被配置为能够连接至伺服电机，从而驱动所述伺服电机工作；

所述集成主板还布置有ethercat高速总线接口，每个驱动器经由所述ethercat高速总线接口通过所述集成主板集成级联，经由所述ethercat高速总线接口连接至ethercat高速总线，从而与所述ethercat高速总线通信。

较佳地，所述集成主板还布置有主板供电接口，所述主板供电接口被配置为能够连接至24v直流电源，从而为所述集成主板及其上布置的所述多个驱动器供电。

较佳地，所述主反馈端口被配置为接收所述差分增量编码器传输的差分增量信号和霍尔信号或接收所述多位绝对值编码器传输的绝对值信号，所述辅助反馈端口被配置为接收所述差分增量编码器传输的差分增量信号。

较佳地，每个驱动器还配置有ai+接口和gnd接口，所述ai+接口和所述gnd接口被配置为能够接入直流模拟信号。

较佳地，每个驱动器还配置有远程io接口，所述远程io接口包括多个do接口和多个di接口。

较佳地，每个驱动器还配置有用于指示所述多个do接口和所述多个di接口的当前状态的状态指示灯，每个驱动器还配置有各自的驱动器指示灯、ethercat通信状态指示灯以及ethercat总线通信指示灯。

较佳地，每个驱动器还配置有miniusb调试接口。

本发明还提供了一种基于ethercat的多轴智能伺服控制系统，其特点在于，所述多轴智能伺服控制系统包括如上所述的集成主板，其中，所述多个驱动器被配置为控制并驱动相应的电机，从而控制对象的多轴运动。

较佳地，所述伺服控制系统还包括控制模块，所述控制模块被配置为能够向所述多个驱动器发出控制指令，以控制所述多个驱动器控制并驱动所述控制对象的多轴运动。

较佳地，所述控制模块采用倍福的控制器，应用twincat软件配置所述控制指令。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

根据本发明的基于ethercat的多轴智能伺服控制系统及用于其的集成主板，在具备强大的多轴控制能力的同时，结构更为紧凑，能减小体积，并更利于通过简单的程序设计集中控制。

附图说明

图1为根据本发明优选实施例的用于基于ethercat的多轴智能伺服控制系统的集成主板的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都将落入本发明的保护范围之中。

在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明各实施例中的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

参考图1所示，根据本发明优选实施方式的用于基于ethercat的多轴智能伺服控制系统的集成主板100，其布置有可相互独立地工作的多个驱动器1。根据本发明的一些优选实施方式，集成主板100可布置有四个驱动器1，驱动器1具体可采用高精密智能驱动模块，由此可用于基于ethercat的四轴智能伺服控制系统。

其中，每个驱动器1配置有反馈端口和伺服电机连接端口。图1中以附图标记“2”示意性地标示出反馈端口和伺服电机连接端口。具体的，所述反馈端口包括主反馈端口和辅助反馈端口，所述主反馈端口和所述辅助反馈端口被配置为能够连接至差分增量编码器、并接收所述差分增量编码器传输的反馈信号，所述伺服电机连接端口被配置为能够连接至伺服电机，从而驱动所述伺服电机工作。

所述集成主板100还布置有ethercat高速总线接口2，每个驱动器1的高速总线接口2通过集成主板100集成级联，经由所述ethercat高速总线接口2连接至ethercat高速总线，从而与所述ethercat高速总线通信。

根据本发明的一些优选实施方式，所述集成主板100还布置有主板供电接口4，所述主板供电接口4被配置为能够连接至24v直流电源，从而为所述集成主板100及其上布置的所述多个驱动器1供电。

根据本发明的一些优选实施方式，所述主反馈端口被配置为接收所述差分增量编码器传输的差分增量信号和hall信号(即霍尔信号)或接收绝对值编码器传输的绝对值信号，所述辅助反馈端口被配置为接收所述差分增量编码器传输的差分增量信号。例如，主反馈端口和辅助反馈端口可分别支持或者分别均支持差分增量编码器反馈的类型或者encoder&hall反馈类型。

根据本发明的一些优选实施方式，每个驱动器1还配置有ai+接口和gnd接口，所述ai+接口和所述gnd接口被配置为能够接入直流模拟信号。

根据本发明的一些优选实施方式，每个驱动器1还配置有远程io接口3，所述远程io接口3包括多个do接口和多个di接口。

根据本发明的一些优选实施方式，每个驱动器1还配置有用于指示所述多个do接口和所述多个di接口的当前状态的状态指示灯、驱动器指示灯、每个驱动器ethercat通信状态指示灯以及ethercat总线通信指示灯。

根据本发明的一些优选实施方式，每个驱动器1还配置有miniusb调试接口。

根据本发明的一些优选实施方式，还提供了一种基于ethercat的多轴智能伺服控制系统，其包括根据本发明的上述优选实施方式的集成主板100，其中，所述多个驱动器1被配置为控制并驱动相应的电机，从而控制对象的多轴运动。例如，集成主板100上可布置四个驱动器1，四个驱动器1与控制对象的运动轴一一对应地分配，被配置为控制并驱动相应的电机，从而控制对象的四轴运动。

根据本发明的一些优选实施方式，所述伺服控制系统还包括控制模块，所述控制模块被配置为能够向所述多个驱动器1发出控制指令，以控制所述多个驱动器1控制并驱动所述控制对象的多轴运动。其中，所述控制模块可采用诸如twincat软件配置所述控制指令。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而且这些变更和修改均落入本发明的保护范围。