[发明专利]一种伺服驱动装置

说明书

本发明公开了一种伺服驱动装置，包括控制伺服电机运动的伺服控制板、采集伺服电机反馈的伺服接口板和驱动伺服电机运动的伺服驱动板，伺服控制板、伺服接口板和伺服驱动板通过通信总线连接；伺服控制板采用MCU+第一FPGA架构，其中，MCU通过网口电路外接上位机，第一FPGA通过光纤通信电路外接外部控制器。本发明的伺服控制板采用FPGA和光纤通信电路接收外部控制器的数据，提高了数据通信速度和通信的稳定性，满足晶圆搬运机械手的要求。

技术领域

本发明涉及一种伺服驱动装置，属于工业控制领域。

背景技术

随着半导体集成电路的发展，集成电路生产制造对晶圆的加工尺寸和精度要求越来越高，同时对晶圆加工设备的要求也越来越高，晶圆搬运机械手是晶圆加工设备的重要组成部分，晶圆搬运机械手对高速度、高精度以及稳定可靠性都有很高的要求，市场上的伺服驱动装置一般使用RS-485、CAN总线进行通信，传输速度慢且传输的数据少，无法满足晶圆搬运机械手的要求。

发明内容

本发明提供了一种伺服驱动装置，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种伺服驱动装置，包括控制伺服电机运动的伺服控制板、采集伺服电机反馈的伺服接口板和驱动伺服电机运动的伺服驱动板，伺服控制板、伺服接口板和伺服驱动板通过通信总线连接；伺服控制板采用MCU+第一FPGA架构，其中，MCU通过网口电路外接上位机，第一FPGA通过光纤通信电路外接外部控制器。

伺服控制板还包括与第一FPGA连接的显示模块，显示模块显示所述伺服驱动装置在环路中的位号。

伺服接口板包括第二FPGA和解码电路，解码电路的输入端外接伺服电机，解码伺服电机的编码器信号，解码电路的输出端连接第二FPGA，第二FPGA连接通信总线。

若伺服电机的编码器为霍尔编码器，解码电路包括连接的差分接收器和光耦隔离电路，差分接收器的输入端外接伺服电机，光耦隔离电路的输出端连接第二FPGA；

若伺服电机的编码器为增量/串行编码器，解码电路包括连接的收发器和磁耦隔离电路，收发器的输入端外接伺服电机，磁耦隔离电路的输出端连接第二FPGA；

若伺服电机的编码器为正余弦编码器，解码电路包括依此连接的滤波电路、运放电路、模数转换电路和磁耦隔离电路，滤波电路的输入端外接伺服电机，磁耦隔离电路的输出端连接第二FPGA。

伺服接口板还包括限位电路和抱闸电路；

限位电路的输入端外接限位传感器，限位电路的输出端连接第二FPGA；

抱闸电路的输出端外接伺服电机，抱闸电路的输入端通过光耦隔离电连接第二FPGA。

伺服接口板还包括位号解码电路，位号解码电路包括设置位号的旋转编码器和读取位号的移位寄存器，旋转编码器和移位寄存器串联，移位寄存器的输出端连接第二FPGA。

伺服驱动板包括驱动器模块，驱动器模块连接通信总线，驱动器模块外接伺服电机。

伺服驱动板还包括再生电阻通断控制电路，再生电阻通断控制电路连接驱动器模块，再生电阻通断控制电路外接再生电阻。

伺服驱动装置还包括电源模块，电源模块包括伺服控制板上的第一电源电路、伺服接口板上的第二电源电路和伺服驱动板上的第三电源电路；

第一电源电路外接供电电源，第一电源电路连接通信总线，通过通信总线给伺服控制板的用电部件和第二电源电路供电；

第二电源电路连接通信总线，通过通信总线给伺服接口板的用电部件供电；

第三电源电路外接供电电源，给伺服驱动板的用电部件供电。

本发明所达到的有益效果：本发明的伺服控制板采用FPGA和光纤通信电路接收外部控制器的数据，提高了数据通信速度和通信的稳定性，满足晶圆搬运机械手的要求。