在之前的一篇文章中，我們介紹了智能工業(yè)背后的基本概念——讓制造更高效、更智能、更智能、更互聯(lián)。為了實現(xiàn)這些概念，該行業(yè)的不同領(lǐng)域正在進行大量的開發(fā)工作。在這種情況下，最苛刻的應(yīng)用之一是工業(yè)機器人的運動控制，其中尋找新的方法來集成電子設(shè)備以實現(xiàn)這一功能可以帶來巨大的好處。

從集中式到分布式控制解決方案

傳統(tǒng)上，工業(yè)機器人中用于運動控制的電子設(shè)備安裝在機器人附近的機架和機柜中。這意味著有許多電纜和連接器將控制功能連接到它們驅(qū)動的電機、開關(guān)和執(zhí)行器。這也意味著工廠中有專家能夠安裝、操作和維護這個復雜的元素集合。

想象一下，現(xiàn)在將所有這些控制電子設(shè)備直接集成到機器人驅(qū)動的部件附近——所以當機器人交付到工廠時，它們已經(jīng)安裝好了。這會帶來很多好處：

節(jié)省材料和空間——機柜、機架、電纜等。

安裝和操作節(jié)省人工成本

更高的效率——比電纜更低的能量損失

而且，通過集成正確的電子元件，我們可以擁有更高的靈活性來使機器適應(yīng)制造任務(wù)的需求。

當然，這說起來容易做起來難。為了完成這項任務(wù)，ST 多年來一直與 Robox spa 合作，Robox spa 是一家為機器人和運動控制系統(tǒng)設(shè)計和制造電子控制器、編程語言和開發(fā)環(huán)境的公司。

高度集成的智能安全運動控制模塊

這種合作的一個產(chǎn)品體現(xiàn)了這種方法的好處——SPIMD20運動驅(qū)動模塊，它被設(shè)計成直接集成到無刷電機中。

SPIMD20 是一種創(chuàng)新的機電一體化運動控制解決方案，它結(jié)合了一系列集成電路（芯片）、機械部件和專用軟件。該模塊專為需要控制多個運動軸并希望減小布線系統(tǒng)和機架尺寸的應(yīng)用而設(shè)計。典型用例包括包裝機、加工機和工業(yè)機器人。該模塊具有高度可配置性，因此可以適應(yīng)不同類型的電機和工作配置文件。

SPIMD20 包括一個全橋 IGBT 逆變器、一個使用兩個STM32微控制器和一個通信接口的控制單元，可與任何高達 2kW 的無刷三相電機集成。該模塊的工作電壓高達 800 VDC，并執(zhí)行所有電機驅(qū)動功能，包括調(diào)整速度、位置（連接旋轉(zhuǎn)變壓器和 EnDAT 2.2 位置傳感器）和電流回路執(zhí)行，此外它還執(zhí)行連接任務(wù)。通過工業(yè)以太網(wǎng) （Ethercat?） 和 CANOpen? 連接到主站。SPIMD20 還提供了根據(jù)需要輕松實施不同工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的靈活性。

用一體化模塊改裝電機是一個機械限制問題：SPIMD20 的整體尺寸為 165 x 60 x 26 mm，重量不到 0.5 kg。這種緊湊性允許集成到不同尺寸的電機中。

SPIMD20 也是安全智能工業(yè)的關(guān)鍵推動力。它嵌入了 STO（安全扭矩關(guān)閉）功能，其架構(gòu)符合所有最常見的工業(yè)安全標準。

審核編輯：郭婷