本技術(shù)涉及工業(yè)自動化，更具體地說，本技術(shù)涉及一種基于ethercat網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前的工業(yè)與科技領(lǐng)域中，單軸伺服控制系統(tǒng)已成為推動多個行業(yè)發(fā)展的核心動力，其高度的精確性和穩(wěn)定性，使得這一系統(tǒng)在各種精密操作中都能發(fā)揮至關(guān)重要的作用，在電子半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，單軸伺服控制系統(tǒng)以其極高的精度和可靠性，確保了芯片生產(chǎn)的每一步都精準(zhǔn)無誤，極大地提高了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，在激光切割行業(yè)，該系統(tǒng)的高精度控制使得切割過程更加精準(zhǔn)、高效，滿足了復(fù)雜圖形切割的需求，在協(xié)作機器人領(lǐng)域，單軸伺服控制系統(tǒng)為機器人提供了穩(wěn)定的運動控制，在醫(yī)療行業(yè)中，單軸伺服控制系統(tǒng)為患者提供了更加精準(zhǔn)、安全的治療方案，光伏產(chǎn)業(yè)中，被廣泛應(yīng)用于太陽能板追蹤系統(tǒng)，通過精確控制太陽能板的角度，確保其在不同時間都能接收到最大的陽光照射，在包裝機械和印刷設(shè)備中，單軸伺服控制系統(tǒng)確保了產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的精準(zhǔn)定位和傳輸，提高了生產(chǎn)線的自動化水平和生產(chǎn)效率，對于移動機器人(agv)來說，單軸伺服控制系統(tǒng)是其導(dǎo)航和定位的核心，保證了機器人在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)定運行和精準(zhǔn)作業(yè)，在軍工領(lǐng)域，無論是導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)還是無人機的飛行控制，都需要高精度的伺服控制來保證任務(wù)的順利完成，綜上所述，單軸伺服控制系統(tǒng)以其高度的精確性和穩(wěn)定性，為現(xiàn)代工業(yè)和科技的發(fā)展提供了強大的動力支持，然而，盡管其應(yīng)用廣泛，但該系統(tǒng)在實際應(yīng)用中仍面臨著一系列挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)主要源于其設(shè)計上的局限性，如體積較大、結(jié)構(gòu)不夠緊湊、占用的空間較多，以及布線復(fù)雜等問題，這些不僅增加了設(shè)備的安裝難度，也限制了其在狹小空間內(nèi)的應(yīng)用，尤其是在那些對空間有嚴(yán)格要求的場景，如醫(yī)療手術(shù)機器人或高精度制造設(shè)備中，此外，復(fù)雜的布線不僅增加了維護(hù)的難度，也增加了設(shè)備故障的風(fēng)險，降低了系統(tǒng)的整體可靠性，因此，需要對其進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種基于ethercat網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊，具有體積下，穩(wěn)定性高的優(yōu)點。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種基于ethercat網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊，包括模塊，所述模塊的外壁上焊接安裝有四個高精密智能驅(qū)動器，其中每個高精密智能驅(qū)動器均固定安裝有主反饋端口、伺服電機連接端口和高精密智能驅(qū)動器供電端口、ethercat?in通訊接口和ethercat?out通訊接口，所述高精密智能驅(qū)動器的外壁上固定焊接有主反饋端口、邏輯信號接口、高速總線接口一、高速總線接口二。

3、作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述主反饋端口具有較強兼容性，包括被配置為能夠連接至差分增量編碼器或多位絕對值編碼器、多種協(xié)議的絕對值編碼器，并接收差分增量編碼器或多位絕對值編碼器、多種協(xié)議的絕對值編碼器提供的主反饋信號給主反饋端口。

4、作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述伺服電機連接端口和高精密智能驅(qū)動器供電端口被配置為能夠連接至伺服電機，從而驅(qū)動所述伺服電機工作。

5、作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述模塊還布置有主板供電接口，所述模塊供電接口被配置為能夠連接至外部直流電源系統(tǒng)，從而為所述模塊及其上布置的所述高精密智能驅(qū)動器供電。

6、作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述每個高精密智能驅(qū)動器通過模塊直接布局布線連接至高速總線接口一，從而實現(xiàn)能夠經(jīng)由高速總線接口一連接至上位系統(tǒng)總線以實現(xiàn)實時網(wǎng)絡(luò)通訊。

7、作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述邏輯信號接口包含3路di、3路do可直接連接至光電開關(guān)、繼電器，并接收或發(fā)出邏輯電平信號。

8、作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述模塊的外表面上固定焊接有usb調(diào)試接口和外接安全接口。

9、作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述模塊支持不同電壓等級供電。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果如下：

11、1、本實用新型通過將四個高精密智能驅(qū)動器的ethercat網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)走線集成于一個緊湊的模塊中，大大減少了布線所需的空間和線纜數(shù)量，而且使得整個系統(tǒng)的布線結(jié)構(gòu)更加清晰、簡潔，通過將級聯(lián)走線集成在模塊內(nèi)部，用戶無需再擔(dān)心驅(qū)動器之間的通訊連接問題，從而降低了安裝和維護(hù)的復(fù)雜性，通過ethercat總線，模塊能夠?qū)崟r地將運動控制數(shù)據(jù)發(fā)送給上位系統(tǒng)，并接收來自上位系統(tǒng)的指令，確保了系統(tǒng)的快速響應(yīng)和精確控制，提高了設(shè)備的整體性能，而且該集成式模塊通過減少外部布線，不僅降低了通訊干擾的風(fēng)險，同時，由于所有驅(qū)動器之間的通訊級聯(lián)關(guān)系都集成在模塊內(nèi)部，也減少了因遠(yuǎn)距離信號傳輸導(dǎo)致的數(shù)據(jù)包丟失問題，從而提高了ethercat總線通訊的可靠性，降低了設(shè)備因通訊問題而停機的風(fēng)險。

12、2、本實用新型通過高度集成化設(shè)計，將四塊高精密智能伺服驅(qū)動器集成為一個緊湊的模塊，顯著減小了整體體積，這一設(shè)計創(chuàng)新使得該模塊在電柜內(nèi)部占用的空間大幅減少，從而有效提高了電柜的空間利用率，對于許多需要高集成度和緊湊設(shè)計的工業(yè)應(yīng)用來說，這一優(yōu)勢尤為關(guān)鍵，其次，體積的減小不僅帶來了空間上的節(jié)省，還進(jìn)一步提高了設(shè)備的安裝和維護(hù)便利性，傳統(tǒng)的多軸伺服系統(tǒng)需要分別安裝多個伺服驅(qū)動器，不僅占用空間大，而且安裝過程繁瑣，而本發(fā)明的集成模塊采用一體化設(shè)計，簡化了安裝步驟，降低了安裝難度，同時也減少了布線需求，使得整個系統(tǒng)更加整潔。

13、3、本實用新型通過采用標(biāo)準(zhǔn)的可插拔式接口，實現(xiàn)了快速布線，現(xiàn)在，用戶只需將一根ethercat通訊線纜插入到集成模塊的接口中，即可完成所有驅(qū)動器的通訊連接，這不僅簡化了布線流程，還減少了線纜的使用數(shù)量，由原來的4根ethercat通訊線纜減少為現(xiàn)在的1根，大大節(jié)省了布線時間成本，同時，由于每個驅(qū)動器之間的通訊級聯(lián)關(guān)系已經(jīng)集成在模塊內(nèi)部，用戶無需再擔(dān)心驅(qū)動器之間的通訊連接問題，從而提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了維護(hù)成本。

技術(shù)特征：

1.一種基于ethercat網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊，包括模塊(11)，其特征在于：所述模塊(11)的外壁上焊接安裝有四個高精密智能驅(qū)動器(1)，其中每個高精密智能驅(qū)動器(1)均固定安裝有主反饋端口(2)、伺服電機連接端口和高精密智能驅(qū)動器供電端口(3)、ethercat?in通訊接口(9)和ethercat?out通訊接口(10)，所述高精密智能驅(qū)動器(1)的外壁上固定焊接有主反饋端口(2)、邏輯信號接口(5)、高速總線接口一(7)、高速總線接口二(8)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ethercat網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊，其特征在于：所述主反饋端口(2)具有較強兼容性，包括被配置為能夠連接至差分增量編碼器或多位絕對值編碼器、多種協(xié)議的絕對值編碼器，并接收差分增量編碼器或多位絕對值編碼器、多種協(xié)議的絕對值編碼器提供的主反饋信號給主反饋端口(2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ethercat網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊，其特征在于：所述伺服電機連接端口和高精密智能驅(qū)動器供電端口(3)被配置為能夠連接至伺服電機，從而驅(qū)動所述伺服電機工作。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ethercat網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊，其特征在于：所述模塊(11)還布置有主板供電接口，所述模塊供電接口被配置為能夠連接至外部直流電源系統(tǒng)，為所述模塊及其上布置的所述高精密智能驅(qū)動器(1)供電。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ethercat網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊，其特征在于：所述每個高精密智能驅(qū)動器(1)通過模塊(11)直接布局布線連接至高速總線接口一(7)，由高速總線接口一(7)連接至上位系統(tǒng)總線。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ethercat網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊，其特征在于：所述邏輯信號接口(5)包含3路di、3路do可直接連接至光電開關(guān)、繼電器，并接收或發(fā)出邏輯電平信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ethercat網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊，其特征在于：所述模塊(11)的外表面上固定焊接有usb調(diào)試接口(4)和外接安全接口(6)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ethercat網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊，其特征在于：所述模塊(11)支持不同電壓等級供電。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及工業(yè)自動化技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種基于EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的4軸驅(qū)控模塊，包括模塊，所述模塊的外壁上焊接安裝有四個高精密智能驅(qū)動器，其中每個高精密智能驅(qū)動器均固定安裝有主反饋端口、伺服電機連接端口和高精密智能驅(qū)動器供電端口，通過將四個高精密智能驅(qū)動器的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)走線集成于一個緊湊的模塊中，大大減少了布線所需的空間和線纜數(shù)量，而且使得整個系統(tǒng)的布線結(jié)構(gòu)更加清晰、簡潔，通過將級聯(lián)走線集成在模塊內(nèi)部，用戶無需再擔(dān)心驅(qū)動器之間的通訊連接問題，從而降低了安裝和維護(hù)的復(fù)雜性，通過EtherCAT總線，模塊能夠?qū)崟r地將運動控制數(shù)據(jù)發(fā)送給上位系統(tǒng)，并接收來自上位系統(tǒng)的指令。

技術(shù)研發(fā)人員：王小宏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海莫申自動化科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240508
技術(shù)公布日：2025/1/9