[实用新型]步进同步驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双步进电机的同步驱动系统，具体涉及一种用于驱动双枪自动焊接机的双焊枪摆动的步进同步驱动系统。

背景技术

在双焊枪自动焊接机上，双焊枪在三轴插补联动的同时，为了保证焊接角度和避开焊接障碍，还要进行同步同相的正反向摆动联动，需要设计效果好、成本低的同步驱动系统。

步进电机作为一种数字伺服执行元件，具有结构简单、运行可靠、控制方便、控制性能好等优点，是机电一体化的关键产品之一。在数控机床、机器人、自动化仪表等领域中有着广泛的应用。

步进电机是一种将电脉冲信号转变为角位移或线位移的执行机构。在不超载的情况下，步进电机的步距和转速不受电压波动和负载变化的影响，也不受环境条件的限制，只取决于脉冲信号的频率和脉冲数。它存在周期性的误差却没有误差累计的特点，同时还具有快速启停的特点，因此被广泛的应用于高精度的开环控制系统中，尤其是位置控制。

常用的多个步进电机的同步控制方案主要有以下几种：一种是采用上位机和多个单片机系统通讯的方式。在这种控制方式中，每个单片机系统分别控制一个步进电机，而每个单片机系统首先与主机通讯，从主机处获得电机的控制参数，再分别各自进行控制。这种控制是多个电机同时进行的，虽然运行速度快，但是其资源利用率不高，而且元器件用的太多，故障率也比较高。另一种是采用上位机和一个单片机系统通讯的方式。在这种控制方式中，单片机系统通过外扩具有多个计数器功能的芯片(如8253等)来为各个步进电机提供控制脉冲，而步进电机的变频、变速控制则由单片机内部定时器来实现。这种控制方式虽然充分发挥了单片机的功能，而且结构紧凑、控制简单。但是该系统的同步控制能力受到单片机主频和定时器位数的限制，不能同时控制多个步进电机的高速运行。还有一种是采用专用的步进控制卡或者专用的PLC。这种控制方式虽然控制精度高、抗干扰能力强，但是价格昂贵，而且增加了整个系统的控制线路复杂程度。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种双步进电机的同步驱动系统，该驱动系统具体应用于双焊枪自动焊接机的双焊枪的同步摆动控制。该控制方案的内容是：提出了一种基于多轴运动控制器的双步进电机同步驱动系统，用于驱动双焊枪同步运动，包括：用于以太网或RS232连接并接收控制命令的网络接口；与所述网络接口连接用于从上位机中接收控制命令，并从中提取控制参数，将其转化为控制脉冲信号和方向信号输出的多轴运动控制器；同时与所述多轴运动控制器的一个电机驱动端口相连接，用于将控制脉冲信号和方向信号转换为有一定相序的驱动脉冲信号的两个并联运行的高性能细分驱动器；与所述两个高性能细分驱动器输出端相连，用于分别驱动一个焊枪运动的两个两相混合式步进电机。

本实用新型的有益效果是提出了一种基于多轴运动控制器一个电机驱动接口的同一给定电压的双步进电机并联运行方式，这种方式线路简单，实现容易，成本较低，启动同步跟随性好，适用于负载变动不大的场合。

附图说明

附图是用于散热器双枪自动焊接机双焊枪摆动的步进同步驱动系统的结构原理图。

图中1.上位机2.网络接口3.多轴运动控制器4.步进电机细分驱动器A 5.步进电机细分驱动器B 6.两相混合式步进电机A 7.两相混合式步进电机B 8.焊枪A 9.焊枪B

具体实施方式

上位机(1)通过网络接口(2)向多轴运动控制器(3)发送控制命令，多轴运动控制器(3)从控制命令中提取控制参数，并将其转换为一定方向的脉冲控制信号。然后，多轴运动控制器(3)将生成的一定方向的脉冲控制信号通过其中一轴的电机驱动接口同时输出给步进电机细分驱动器A(4)和步进电机细分驱动器B(5)。其中，(4)和(5)采用的是基于同一电压的并联方式。最后，步进电机细分驱动器A(4)和步进电机细分驱动器B(5)分别驱动各自的混合式步进电机((6)、(7))，从而带动两个焊枪A(8)和B(9)同步摆动。