一種兼容旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器信號(hào)反饋的伺服驅(qū)動(dòng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子及電機(jī)控制領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及將不同種類(lèi)電機(jī)編碼器信號(hào)進(jìn)行接收處理的伺服驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]伺服驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通常都會(huì)安裝編碼器，伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)編碼器信號(hào)反饋來(lái)檢測(cè)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置和速度，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的位置控制、速度控制或轉(zhuǎn)矩控制。
[0003]最常見(jiàn)的電機(jī)編碼器類(lèi)型為旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器，不同的應(yīng)用場(chǎng)合，伺服電機(jī)一般會(huì)匹配不同的編碼器，光電編碼器直接輸出數(shù)字信號(hào)，處理電路簡(jiǎn)單，噪聲容限大，容易提高分辨率，缺點(diǎn)是不耐沖擊，不耐高溫，易受輻射干擾，因此不宜用在惡劣環(huán)境中；旋轉(zhuǎn)變壓器具有耐沖擊、耐高溫、耐油污、高可靠、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是輸出為高頻調(diào)制的模擬量信號(hào)，輸出信號(hào)的解算較為復(fù)雜。
[0004]通常伺服驅(qū)動(dòng)器都只能接收一種類(lèi)型的編碼器信號(hào)，當(dāng)用戶(hù)選擇不同的電機(jī)編碼器時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)器必須更換，這給伺服驅(qū)動(dòng)器的生產(chǎn)和應(yīng)用都帶來(lái)了一定的限制。
[0005]編碼器信號(hào)的軟件處理常通過(guò)專(zhuān)用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn):旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)通常用專(zhuān)門(mén)的旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片來(lái)處理，解碼芯片把處理結(jié)果送給伺服驅(qū)動(dòng)器的主CPU;光電編碼器信號(hào)通常用FPGA、CPLD或另一顆CPU來(lái)處理，然后把處理結(jié)果送給伺服驅(qū)動(dòng)器的主CPU。不管用哪種方式，硬件成本均較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的，在于克服上述伺服驅(qū)動(dòng)器的缺陷，從而提供一種硬件結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，并且兼容性增強(qiáng)，降低了驅(qū)動(dòng)器成本，提高了生產(chǎn)效率的兼容旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器信號(hào)反饋的伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0007]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種兼容旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器信號(hào)反饋的伺服驅(qū)動(dòng)器，包括主回路、主控板、電機(jī)編碼器信號(hào)接口、驅(qū)動(dòng)器主CPU芯片。所述的主回路指伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路、散熱裝置、外殼等部件；所述的主控板為伺服驅(qū)動(dòng)器上用于跟外部控制信號(hào)線(xiàn)進(jìn)行連接的電路板；所述電機(jī)編碼器信號(hào)接口為伺服驅(qū)動(dòng)器的主控板上用于接收電機(jī)編碼器信號(hào)的電氣接口 ；所述驅(qū)動(dòng)器主CPU芯片為伺服驅(qū)動(dòng)器主控板上的主控芯片。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:這種伺服驅(qū)動(dòng)器可以接收編碼器為旋轉(zhuǎn)變壓器的伺服電機(jī)反饋的轉(zhuǎn)速和位置信號(hào)，也可以接收編碼器為光電編碼器的伺服電機(jī)反饋的轉(zhuǎn)速和位置信號(hào)。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)和光電編碼器信號(hào)均只通過(guò)同一個(gè)電機(jī)編碼器信號(hào)接口送入伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:旋轉(zhuǎn)變壓器的模擬量信號(hào)硬件處理電路，和光電編碼器輸出的數(shù)字量信號(hào)硬件處理電路，都在同一塊在主控板上。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:伺服驅(qū)動(dòng)器的伺服控制功能、電機(jī)控制算法等在伺服控制器的主CPU芯片內(nèi)完成外，旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器輸出信號(hào)的軟件解碼處理也均只在伺服控制器的主CPU芯片內(nèi)完成。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、當(dāng)伺服電機(jī)的編碼器種類(lèi)在旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器二者之間更換時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)器不用更換，也不用作任何驅(qū)動(dòng)器硬件變更，編碼器信號(hào)的接口為同一個(gè)接線(xiàn)端子。
[0013]2、旋轉(zhuǎn)變壓器的模擬量信號(hào)硬件處理電路，和光電編碼器輸出的數(shù)字量信號(hào)硬件處理電路，都在同一塊在主控板上，不用更換驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的任何電路板。
[0014]3、旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器輸出信號(hào)的軟件解碼處理均只在伺服控制器的主CPU芯片內(nèi)完成，不需要旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片、FPGA、CPLD或其他CPU芯片來(lái)進(jìn)行編碼器信號(hào)的軟件解碼處理。
[0015]4、伺服驅(qū)動(dòng)器的硬件結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，并且兼容性增強(qiáng)，降低了驅(qū)動(dòng)器成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0016]附圖說(shuō)曰月:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中主控板的詳細(xì)解釋示意圖；
圖中標(biāo)號(hào):1-主回路、2-主控板、3-電機(jī)編碼器信號(hào)接口、4_驅(qū)動(dòng)器主CPU芯片、5-旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)硬件處理電路、6-光電編碼器信號(hào)硬件處理電路。
_7] 【具體實(shí)施方式】:
為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0018]圖1示出了本發(fā)明兼容旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器信號(hào)反饋的伺服驅(qū)動(dòng)器的一種實(shí)施方式，包括主回路1、主控板2，主控板2上有編碼器信號(hào)接口 3，編碼器信號(hào)接口 3用于接收伺服電機(jī)的編碼器信號(hào)；主控板2上有伺服驅(qū)動(dòng)器主CPU芯片4。
[0019]本發(fā)明通過(guò)電機(jī)編碼器信號(hào)接口 3接收伺服電機(jī)反饋的轉(zhuǎn)速和位置信號(hào)，不管伺服電機(jī)裝配的是旋轉(zhuǎn)變壓器，還是光電編碼器。
[0020]圖2示出了本發(fā)明中主控板的詳細(xì)解釋示意圖:包括主控板2、電機(jī)編碼器信號(hào)接口 3、驅(qū)動(dòng)器主CPU芯片4、旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)硬件處理電路5、光電編碼器信號(hào)硬件處理電路
6ο
[0021]伺服電機(jī)的編碼器為旋轉(zhuǎn)變壓器時(shí)，信號(hào)經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)變壓器硬件處理電路后，送入主CPU芯片4的旋變信號(hào)解碼處理接口 ；當(dāng)伺服電機(jī)的編碼器為光電編碼器時(shí)，信號(hào)經(jīng)過(guò)光電編碼器硬件處理電路后，送入主CPU芯片4的光電編碼器信號(hào)解碼處理接口。
[0022]主CPU芯片4可以根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的編碼器種類(lèi)參數(shù)來(lái)決定是讓旋轉(zhuǎn)變壓器軟件解碼算法有效還是讓光電編碼器軟件解碼算法有效，或者伺服驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)檢測(cè)伺服電機(jī)的編碼器種類(lèi)。
[0023]當(dāng)伺服電機(jī)的編碼器種類(lèi)在旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器二者之間更換時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)器不用更換，也不用作任何驅(qū)動(dòng)器硬件變更，編碼器信號(hào)的接口為同一個(gè)接線(xiàn)端子。旋轉(zhuǎn)變壓器的模擬量信號(hào)硬件處理電路，和光電編碼器輸出的數(shù)字量信號(hào)硬件處理電路，都在同一塊在主控板上，不用更換驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的任何電路板。旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器輸出信號(hào)的軟件解碼處理均只在伺服控制器的主CPU芯片內(nèi)完成，不需要旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片、FPGA、CPLD或其他CPU芯片來(lái)進(jìn)行編碼器信號(hào)的軟件解碼處理。這種伺服驅(qū)動(dòng)器的硬件結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，并且兼容性增強(qiáng)，降低了驅(qū)動(dòng)器成本，提高了生產(chǎn)效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種兼容旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器信號(hào)反饋的伺服驅(qū)動(dòng)器，包括主回路(1)、主控板(2)，其特征在于:所述主控板(2)上有編碼器信號(hào)接口(3)，所述編碼器信號(hào)接口(3)用于接收伺服電機(jī)的編碼器信號(hào)；所述主控板(2)上有伺服驅(qū)動(dòng)器主CPU芯片(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種兼容旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器信號(hào)反饋的伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:這種伺服驅(qū)動(dòng)器可以接收編碼器為旋轉(zhuǎn)變壓器的伺服電機(jī)反饋的轉(zhuǎn)速和位置信號(hào)，也可以接收編碼器為光電編碼器的伺服電機(jī)反饋的轉(zhuǎn)速和位置信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種兼容旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器信號(hào)反饋的伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)和光電編碼器信號(hào)均只通過(guò)電機(jī)編碼器信號(hào)接口(3)送入伺服驅(qū)動(dòng)器。
4.如權(quán)利要求2所述的一種兼容旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器信號(hào)反饋的伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)變壓器的模擬量信號(hào)硬件處理電路，和光電編碼器輸出的數(shù)字量信號(hào)硬件處理電路，都在同一塊在主控板(2)上。
5.如權(quán)利要求3或4所述的一種兼容旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器信號(hào)反饋的伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:伺服驅(qū)動(dòng)器的伺服控制功能、電機(jī)控制算法等在伺服控制器的主CPU芯片(4)內(nèi)完成外，旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器輸出信號(hào)的軟件解碼處理也均只在伺服控制器的主CPU芯片(4)內(nèi)完成。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種兼容旋轉(zhuǎn)變壓器和光電編碼器信號(hào)反饋的伺服驅(qū)動(dòng)器，包括主回路、主控板、電機(jī)編碼器信號(hào)接口、驅(qū)動(dòng)器主CPU芯片，所述的主回路指伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路、散熱裝置、外殼等部件；所述的主控板為伺服驅(qū)動(dòng)器上用于跟外部控制信號(hào)線(xiàn)進(jìn)行連接的電路板；所述電機(jī)編碼器信號(hào)接口為伺服驅(qū)動(dòng)器的主控板上用于接收電機(jī)編碼器信號(hào)的電氣接口；所述驅(qū)動(dòng)器主CPU芯片為伺服驅(qū)動(dòng)器主控板上的主控芯片；本發(fā)明公開(kāi)的伺服驅(qū)動(dòng)器可以接收編碼器為旋轉(zhuǎn)變壓器的伺服電機(jī)反饋的轉(zhuǎn)速和位置信號(hào)，也可以接收編碼器為光電編碼器的伺服電機(jī)反饋的轉(zhuǎn)速和位置信號(hào)，并通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器的主CPU實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種類(lèi)型編碼器信號(hào)的軟件解碼處理。
【IPC分類(lèi)】G05B19-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104615015
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410716504
【發(fā)明人】繆學(xué)進(jìn), 張銳
【申請(qǐng)人】江蘇兆合電氣有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月2日