本實用新型涉及機器人控制領域，特別涉及一種便攜式伺服電機演示箱。
背景技術：
產品演示，即在現(xiàn)場演示產品的特性與優(yōu)勢,以眼見為實促動消費者購買。產品演示是一種立竿見影的促銷方式。一般的伺服系統(tǒng)演示均是靜態(tài)演示，然而靜態(tài)演示無法充分將整套系統(tǒng)的特性現(xiàn)場展示給客戶，只能通過PPT等進行文字、圖片、視頻的展示，這些方法沒有真實感。若想要動態(tài)展示實際特性，就需要攜帶眾多的配件，非常不方便也容易遺漏，同時現(xiàn)場搭建起來費時費力。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型提供了一種便攜式伺服電機演示箱，解決了以上所述的技術問題。
本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種便攜式伺服電機演示箱，包括箱體和設置在箱體內的上位機、運動控制器、伺服驅動器、伺服電機和供電系統(tǒng)，上位機設有觸摸顯示屏；所述上位機、運動控制器、伺服驅動器和伺服電機依次連接，且伺服電機上設有編碼器，編碼器輸出端連接運動控制器輸入端；所述供電系統(tǒng)用于為所述上位機、運動控制器、伺服驅動器和伺服電機供電。
本實用新型的有益效果是：本實用新型在箱體內集成上位機、運動控制器、伺服驅動器、伺服電機和供電系統(tǒng)，不僅方便攜帶、不容易遺漏配件，而且連接方式簡單、無需重復布線，極大的方便了伺服電機的現(xiàn)場演示工作，提高了促銷效果；同時也可以使用在各種需要伺服系統(tǒng)的實驗環(huán)境中，提高工作效率。
在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
進一步，所述供電系統(tǒng)包括直流母線電源盒和24V供電電源，所述直流母線電源盒用于為所述伺服驅動器和伺服電機供電，所述24V供電電源用于為運動控制器和上位機供電，所述直流母線電源盒通過電源線連接380V或者220V交流電。
進一步，所述上位機為示教器。
采用上述進一步方案的有益效果是：本進一步技術方案中采用觸摸顯示屏，不僅直觀性強而且操作簡單、演示效果佳，通過在顯示器上對運動控制器進行操作，讓運動控制器按要求對伺服電機進行控制，展示系統(tǒng)特性。
進一步，伺服驅動器和伺服電機采用一體化結構。
采用上述進一步方案的有益效果是：本進一步技術方案中，伺服驅動器和電機采用一體式結構，節(jié)省了電機和驅動器之間的連線，使整個系統(tǒng)更節(jié)能，布線更省，降低了干擾。
進一步，所述編碼器為多圈絕對值編碼器。
采用上述進一步方案的有益效果是：本進一步技術方案中，采用多圈絕對值編碼器，多圈絕對值編碼器由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多，這樣在安裝時不必找零點，也無需通過外部信號進行回零，只需要將某一中間位置作為起始點就可以自行找到電機零位，如此大大簡化了安裝調試過程，使用十分方便。
進一步，所述伺服驅動器上設有直流母線接口，所述直流母線電源盒內設有整流逆變單元，所述整流逆變單元通過所述直流母線接口連接所述伺服驅動器。
采用上述進一步方案的有益效果是：本進一步技術方案中采用共直流母線技術和驅動器電機一體化技術，節(jié)省了電機和驅動器之間的連線，使整個系統(tǒng)更節(jié)能，布線更省，降低了干擾。
進一步，所述上位機通過modbus TCP/IP協(xié)議與所述運動控制器通訊；所述運動控制器通過現(xiàn)場總線連接伺服電機和編碼器，且通過差分方式與所述伺服驅動器進行數據傳輸。
進一步，所述現(xiàn)場總線包括EtherCAT或CANopen總線。
采用上述進一步方案的有益效果是：本進一步技術方案中電機的控制采用總線通訊的方式，突破了傳統(tǒng)脈沖方式的最高脈沖頻率對最高速度和最大精度的限制，在保證高精度的情況度下實現(xiàn)高速度，運動控制器與電機之間使用EtherCAT進行通訊，其布線更方便，維護成本更低，傳輸速度更快，一個控制周期控制在2ms以內，精度更高?？刂葡到y(tǒng)可以輕松讀取伺服驅動器中的所有參數，更加方便進行各種控制操作。
進一步，所述運動控制器集成有路由器和/或參數調試工具。
采用上述進一步方案的有益效果是：本進一步技術方案中在運動控制器集成路由器和/或參數調試工具等第三方工具，通過運動控制器能夠直接調試連接在運動控制器上的伺服驅動器的參數，無需來回去切換驅動器的通訊線，即可實現(xiàn)驅動器參數的調整；運動控制器也可做為連接到伺服驅動器的路由，可以不用接任何的調試線，用伺服驅動器自帶的軟件進行調試，從而減少調試難度。
附圖說明
圖1為本實用新型便攜式伺服電機演示箱的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
如圖1所示，為本實施例一種便攜式伺服電機演示箱的結構示意圖，包括箱體和設置在箱體內的上位機、運動控制器、伺服驅動器、伺服電機和供電系統(tǒng)，上位機設有觸摸顯示屏；所述上位機、運動控制器、伺服驅動器和伺服電機依次連接，且伺服電機上設有編碼器，編碼器輸出端連接運動控制器輸入端；上位機通過顯示屏生成控制指令并發(fā)送到運動控制器；所述運動控制器用于接收所述控制指令，并根據控制指令對伺服驅動器和伺服電機進行控制，或者用于接收所述伺服電機發(fā)送的編碼器數據，并根據編碼器數據調整伺服電機的運行狀態(tài)；所述供電系統(tǒng)用于為所述上位機、運動控制器、伺服驅動器和伺服電機供電。本實施例中，伺服電機可以采集力矩模式、速度模塊、位置模式、位置插補、同步循環(huán)力矩、同步循環(huán)速度、同步循環(huán)位置等模式進行控制，從而實現(xiàn)多種控制效果。本實施例通過在箱體內集成上位機、運動控制器、伺服驅動器、伺服電機和供電系統(tǒng)，不僅方便攜帶、不容易遺漏配件，而且連接方式簡單、無需重復布線，極大的方便了伺服電機的現(xiàn)場演示工作，提高了促銷效果；同時也可以使用在各種需要伺服系統(tǒng)的實驗環(huán)境中，提高工作效率。
優(yōu)選的，本實施例中，伺服驅動器和伺服電機采用一體化結構，所述伺服電機上設有用于生成編碼器數據的編碼器，所述編碼器數據包括伺服電機的磁極位置、轉角和/或轉速，編碼器采用多圈絕對值編碼器。通過采用伺服驅動器和電機采用一體式結構，可以節(jié)省電機和驅動器之間的連線，使整個系統(tǒng)更節(jié)能，布線更省，降低了干擾。而多圈絕對值編碼器由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多，這樣在安裝時不必找零點，也無需通過外部信號進行回零，只需要將某一中間位置作為起始點就可以自行找到電機零位，如此大大簡化了安裝調試過程，使用十分方便。
優(yōu)選的，本實施例中所述上位機為示教器，所述顯示屏為觸摸顯示屏，不僅直觀性強而且操作簡單、演示效果佳，通過在顯示器上對運動控制器進行操作，讓運動控制器按要求對伺服電機進行控制，展示系統(tǒng)特性。所述供電系統(tǒng)包括直流母線電源盒和24V供電電源，所述直流母線電源盒用于為所述伺服驅動器和伺服電機供電，所述24V供電電源用于為運動控制器和上位機供電，所述直流母線電源盒通過電源線連接380V或者220V交流電。所述伺服驅動器上設有直流母線接口，所述直流母線電源盒內設有整流逆變單元，所述整流逆變單元通過所述直流母線接口連接所述伺服驅動器。采用共直流母線技術和驅動器電機一體化技術，節(jié)省了電機和驅動器之間的連線，使整個系統(tǒng)更節(jié)能，布線更省，降低了干擾。
本實施例中，所述上位機通過modbus TCP/IP協(xié)議與所述運動控制器連接；所述運動控制器通過現(xiàn)場總線獲取編碼器數據，且通過差分方式與所述伺服驅動器進行數據傳輸，所述現(xiàn)場總線包括EtherCAT或CANopen總線。本實施例采用總線通訊的方式，突破了傳統(tǒng)脈沖方式的最高脈沖頻率對最高速度和最大精度的限制，在保證高精度的情況度下實現(xiàn)高速度。而且運動控制器與電機之間使用EtherCAT進行通訊，布線更方便，維護成本更低，傳輸速度更快，一個控制周期控制在2ms以內，精度更高，控制系統(tǒng)可以輕松讀取伺服驅動器中的所有參數，更加方便進行各種控制操作。而且本實施例中運動控制器的數據傳輸方式可以采用差分方式進行，例如可以采用雙絞線作為傳輸介質，發(fā)送端的兩路信號必須分別使用一對雙絞線進行信號傳輸，發(fā)送端的兩路信號傳輸幅值相等相位相反的信號，運動控制器的接收單元對接收的兩路信號做減法運算，這樣就獲得幅值翻倍的信號，如果兩路信號都受到了同樣的干擾信號，由于接收單元對兩路信號做減法運算，因此干擾信號被基本抵消，從而使得整個系統(tǒng)的抗干擾能力得到加強。
優(yōu)選的，本實施例的運動控制器還集成參數調試工具和路由器，通過運動控制器能夠直接調試連接在運動控制器上的伺服驅動器的參數，無需來回去切換驅動器的通訊線，即可實現(xiàn)驅動器參數的調整；運動控制器也可做為連接到驅動器的路由，可以不用接任何的調試線，用伺服驅動器自帶的軟件進行調試，從而減少調試難度。
在本實施例的具體選型中，系統(tǒng)中采用的運動控制器是Robox的uRMC2，該控制器本身集成有兩個以太網口，兩個以太網口都可以支持標準的Ethercat/CANopen協(xié)議和Modbus TCP協(xié)議，其中一個以太網口用來連接4個伺服驅動器和電機，并走Ethercat/CANopen協(xié)議；另一個以太網口用來連接顯示屏，走Modbus TCP協(xié)議。該控制器集成8路開關量輸入，8路開關量輸出，都是PNP類型。該控制器具有128K斷電保持存儲區(qū)，不通過特殊處理就可以安全保存參數。該控制器采用飛思卡爾Power PC MPC5200控制器，1.2G雙核，外形尺寸:230x77x85mm，64Mbyte DRAM，128Kbyte CMOS，可以水平和垂直安裝。該系統(tǒng)采用的顯示屏是Robox的RHMI10，10寸，65536色的TFT真彩液晶屏，鋁合金外殼。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。