伺服驱动运动控制卡作为工业自动化领域的核心组件,结合了高性能硬件与灵活的软件生态,具备以下核心特点:
一、高性能硬件架构
多核协同处理
采用FPGA+DSP双核设计,FPGA负责高速信号处理与逻辑控制(如脉冲生成、编码器反馈解析),DSP专注于复杂算法计算(如轨迹规划、PID控制),实现微秒级响应。例如,东莞博派运动控制卡通过此架构支持EtherCAT总线通信,确保多轴同步控制时延低于1ms。高精度脉冲控制
支持连续高频率脉冲输出(最高可达6.55MHz),通过改变脉冲频率控制电机速度,脉冲数量控制位置精度。例如,在激光切割应用中,脉冲精度可达±0.1μs,确保切割轨迹平滑无锯齿。多轴协调与扩展性
支持从单轴到上万轴的灵活扩展,通过总线型架构(如EtherCAT)实现分布式控制。例如,东莞博派的ETH_GAS系列支持8-16轴,并可通过多卡并联扩展至32轴,满足大型设备需求。
二、丰富的运动控制模式
基础运动模式
点位控制(PT):适用于精密定位,如机器人关节移动、数控机床刀具定位,定位精度可达±0.001mm。
直线/圆弧插补:支持空间直线、圆弧、螺旋线插补,误差≤0.005mm(五轴加工中心),确保复杂轨迹加工精度。
高级运动模式
连续插补:多段插补速度连续,减少冲击,提升加工效率。例如,在激光焊接中,连续插补可使焊接速度提升30%,同时保持焊缝均匀。
自适应前瞻:根据轨迹动态调整速度,避免急停急启,延长设备寿命。例如,在包装产线中,该功能将张力波动从±5N降至±1N。
电子齿轮/刀向跟随:实现多轴同步控制,如印刷机械中,电子齿轮模式确保多色套印精度±0.01mm。
专用功能
PSO功能:控制激光或点胶阀高速开/关,支持直线和平面圆弧插补,提升加工精度。例如,在PCB点胶中,PSO功能使胶点直径一致性提升50%。
PWM/模拟量输出:支持-10V~+10V电压信号输出,适配多种驱动器,如音圈电机、直线电机等。
三、强大的软件生态与开发支持
开放API接口
提供C/C++、Python等开发库,支持快速二次开发。例如,东莞博派运动控制卡支持梯形图、G代码、DXF CAD图纸导入,降低开发门槛。中文示教编程
简化无软件基础操作人员的使用,支持通过示教盒直接录制运动轨迹,生成控制代码。例如,在纺织机械中,操作人员可通过示教编程快速调整织物图案。跨平台兼容性
支持x86 Windows/Linux平台,包括ARM、树莓派等嵌入式系统,满足不同设备需求。例如,在医疗机器人中,运动控制卡可与树莓派结合,实现轻量化控制。
四、高可靠性与稳定性
光电隔离输入输出
所有I/O信号均采用光电隔离,抗干扰能力强,适用于工业现场复杂环境。例如,在焊接设备中,光电隔离可有效防止电弧干扰导致的控制卡故障。全数字PID滤波器
带速度、加速度前馈和输出偏置补偿算法,提升系统动态响应。例如,在数控机床中,该功能使加工表面粗糙度降低至Ra0.8μm。冗余设计与故障诊断
支持总线环形冗余拓扑,单点故障不影响系统运行。例如,EtherCAT总线型运动控制卡在断线情况下可自动切换路径,确保控制连续性。
五、典型应用场景
工业机器人
通过多轴协调控制,实现机械臂高精度定位,如六轴机械臂抓取精度±0.02mm。激光加工
支持激光切割、焊接设备的高速、高精度轨迹控制,如金属切割速度可达100m/min,精度±0.05mm。包装产线
电子齿轮模式保障卷材同步稳定性,如张力波动从±5N降至±1N,提升包装质量。3C电子
用于手机中框切割、摄像头模组组装,精度±0.01mm,满足微纳制造需求。