速率、输出功率和耐用度是工业生产机器人的主要特性。工业生产机器人通常运用在车辆装配线上开展电焊焊接、沉重工件的运输实际操作。虽然应用专业的校正方式,但在实行一部分每日任务中,工业生产机器人的位置精度仍不理想化。如今,这一情况已被海德汉和他的儿子知名品牌AMO的高精度导出端编码器更改。
产品研发这款编码器的意义主要是为了更好地达到航天航空使用的规定,航天航空业的大中型工件务必高精度地开展生产加工。数控车床做到高精度不艰难,但操作灵活性不够或专用设备和独特生产加工生产车间的成本费过高。但是,机器人可以轻轻松松做到特大型工件的一切位置,例如飞机场的整体机身,在外壳上开展打孔或切削。
精度的影响因素针对这类运用,数控刀片定位点(也就是机器人机械手臂端部处的数控刀片)务必以充足高的精度开展市场定位和定项。传统式工业生产机器人在这方面已贴近其极限值。造成误差的关键因素有好几个:
1)为实现需要的操控性,必须应用串连健身运动的机器人,例如六轴绞接机器人。
2)在其中每一个轴由传动齿轮的交流伺服电机推动。其偏差关键来源于零位偏差、反方向空隙和联接延展性。
3)在加工中,相互作用力和动态性相互作用力危害机器人机械结构的刚度,因而危害肯定位置精度。
依靠优秀的校正方式,如今可将数控刀片定位点的可重复性指定健身运动精度操纵在mm的好多个点之内。一部分生产商的绞接机器人的反复精度已做到ISO 9283规范的±0.1 mm规定,或更多的精度。
可是,与机器人平面坐标内可实现的反复肯定位置精度对比仍低10倍。依据机器人总体设计、较大范畴和较大载重,绞接机器人如今的肯定位置精度为±1 mm。这类精度不能满足航天航空等领域对精度的规定。因而,机器人生产商务必认清该问题。
假如机器人的每一个轴加设一套高精度的视角编码器或转动编码器,机器人生产商将能明显提升机器人的肯定位置精度。加设的编码器是协助编码器,安裝在每一个传动齿轮的后才,精确测量机器人每一个骨关节的具体位置。在该方案设计中,这种编码器将处理零位偏差和方向空隙问题。也可以精确测量生产加工中各轴所承担的反冲力。全部这一些要素将提升数控刀片定位点的肯定位置精度达70至80%。
控制模块型视角编码器,例如海德汉电子光学扫描仪的ECA 4000,海德汉磁感应扫描仪的ECI 4000转动编码器及其AMO WMR视角编码器均适用这种运用。因为这种编码器选用控制模块型设计方案,包含栅鼓或尺带及单独的读值头控制模块,尤其适用大中型中空轴和安裝室内空间极为不足的运用,例如机器人的区域限定。这种协助编码器的信息品质显著好于交流伺服电机内的转动编码器,换句话说给予更高一些精度的位置意见反馈值,乃至在高动态性健身运动期内。
为做到大中型工件或长件的全部生产加工位置,例如飞机场整体机身或大中型复合纤维工件的生产制造,机器人需沿平行线轴在工件长短方位开展健身运动。为保证机器人的高精度地精准定位,海德汉给予平行线电机驱动器和长短达30 m的密闭式平行线光栅尺。直线光栅尺的位置精确测量能赔偿热偏移和其他危害走刀组织偏差的要素。这种影响因素没法被滚珠丝杆牙距和电动机旋转编码器视角位置的传统式位置检验方法检验到。
结果:高精度位置精确测量提升数控刀片定位点的位置精度
为机器人每一个轴配协助编码器与在相对性工件精准定位机器人中选用平行线光栅尺精确测量位置值将明显提升数控刀片定位点的位置精度,保证适当配备的工业生产机器人能大精度地精准定位并完成生产及其在工件上实行实际操作每日任务。
海德汉和AMO的视角编码器和平行线光栅尺不但能达到对系统高精度的规定,并且也可以达到在复杂性和紧凑机器人机械结构内安裝编码器对操作灵活性的规定。这种编码器适用安全系数运用,因而适用人机对战协同的系统软件。