[实用新型]一种多轴运动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，特别是涉及一种多轴运动控制系统。 

技术背景

目前一般多轴运动控制系统有一下几种模式： 

1.成套数控系统+伺服电机。该模式目前运用最为广泛，但一般价格昂贵，即使采用国产数控系统，成本也会在3万人民币以上。 

2.运动控制卡+工控机。这也是目前比较新颖的控制方式，且可根据用户要求开发个性化操作界面，但结构复杂。 

3.独立式控制卡+触摸屏，也可根据用户实际要求开发个性化操作界面，但在加工程序编辑方面不如上两种方便。 

该模式适宜于产量大、品种单一、加工程序变化少的领域；但是已知的系统中设置了PLC及其模块，成本较高。 

以现有的多轴运动控制系统即独立控制卡+触摸屏的控制系统的技术方案叙述如下： 

1：触摸屏(1-1)以串行通信的方式，通过串口电缆1(1-2)与运动控制卡(1-3)通信，触摸屏发出各种运动控制信号，如各运动轴的手动运行信号，运动速度设置，回零操作，程序自动运行等控制指令到运动控制卡，由运动控制卡接受到运动控制指令后进行实际运动控制运算。 

2：触摸屏(1-1)以串行通信方式，通过串口电缆2(1-4)与PLC(1-10)通信，主要是通过PLC对外围的输入输出元件的控制，如：夹具气缸1(1-15)，夹具气缸2(1-16)的手动开启与关闭，激光器(1-17)的手动控制等，或者其他外围信号的输入等。 

3：PLC(1-10)和运动控制卡之间通过控制电缆1(1-5)和模拟控制电缆(1-6)相连。控制电缆1(1-5)把运动控制卡(1-3)的通用数字输出信号输出到PLC(1-10)的数字输入端子，通过PLC完成运动控制程序中的外围设备的动作控制，如夹具气缸1(1-15)，夹具气缸2(1-16)的动作控制等。模拟控制电缆(1-6)把运动控制卡的模拟输出信号输出到PLC的模拟模块(1-11)，然后通过PLC模拟模块(1-11)的输出端发出模拟信号通过模拟输出电缆(1-14)控制激光器(1-17)的启动关闭，功率大小等。 

4：各运动轴由伺服电机1(1-27)，伺服电机(1-28)，伺服电机(1-29)带动，完成规定运动轨迹的联动。伺服电机需要通过伺服驱动器完成速度位置控制，如伺服电机1(1-27)通过电机电缆1(1-1)和伺服启动器1(1-18)相连，完成驱动器对电机的动力输出，通过编码器电缆1(1-22)将电机的速度位置信息反馈到驱动器。其他两个伺服电机如上相同，概不重复。 

5：伺服驱动器1(1-18)，伺服启动器2(1-19)，伺服驱动器3(1-20)分别通过电机控制电缆1(1-7)，电机控制电缆2(1-8)，电机控制电缆3(1-9)与运动控制卡相连，通过电机控制电缆，运动控制卡(1-3)把各运动轴的运动速度，方向信号发送的伺服驱动器，再由伺服驱动器完成电机运动控制。

发明内容

本实用新型的目的就是为了弥补现有技术的不足，在设计中取消了PLC(即可编程序控制器)及其PLC模拟模块，直接利用运动控制卡的输入输出端子完成外围设备的控制，提供一种结构简单、成本低廉的多轴运动控制系统。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：该系统包括触摸屏、运动控制卡、伺服驱动器、伺服电机，外围设备和电缆。其特征是，触摸屏同样通过串口通信电缆和运动控制卡相连，传递运动控制信号，如手动运动控制信号，程序自动运动信号，不同的是把以前PLC的一部分对外围设备的控制信号，如夹具气缸1，夹具气缸2，激光器的控制信号转移到运动控制卡上；所述的外围设备为夹具气缸1、夹具气缸2和激光器；运动控制卡上的通用输出端子通过输出控制线1，输出控制线2分别和夹具气缸1，夹具气缸2相连，运动控制卡通过模拟输出电缆直接和激光器相连，不通过PLC的模拟模块直接控制激光器的开启关闭和功率大小；运动控制卡和伺服电机的联接和以前没有区别，同样是：通过电机控制电缆1，电机控制电缆2，电机控制电缆3分别和伺服驱动器1，伺服驱动器2，伺服驱动器3相连，发送电机速度，位置，和方向信号。伺服驱动器1分别通过电机动力电缆1，电机编码器电缆1、和伺服电机1相连；伺服驱动器2分别通过电机动力电缆2、电机编码器电缆2和佩服电机2相连；伺服驱动器3分别通过电机动力电缆3、电机编码器电缆3和 伺服电机3相连，传递电机动力和反馈电机的速度，位置信号。 

触摸屏宏指令程序介绍：