heidenhain編碼器635066-56

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前沿 | 海德漢和AMO生產(chǎn)的編碼器可以提高工業(yè)機器人的定位精確度

輔助編碼器提高了應(yīng)用于大型裝配中的機器人的定位精確度。

速度、力量和耐用性是工業(yè)機器人的關(guān)鍵特征，這些機器人通常應(yīng)用于汽車組裝線上的焊接或笨重部件的搬運。然而，雖然現(xiàn)在的校準方法很*，但在執(zhí)行一些任務(wù)時，工業(yè)機器人的定位精確度仍然不高。目前這一情況正在得到改善，得益于海德漢（Heidenhain）和AMO推出了高精度輸出端編碼器。

研發(fā)這款編碼器的目的主要是為了滿足航空航天行業(yè)的應(yīng)用，因為該行業(yè)必須對大型部件進行高精度的加工操作。雖然機床可以輕松達到航空航天行業(yè)要求的精確度，但是加工現(xiàn)場和空間作業(yè)用到的機床要么太不靈活，要么太過昂貴。不過，機器人可以很容易地到達飛機機身等大型部件上的任何位置，并且可以完成諸如鉆孔和銑削之類的任務(wù)。

但是，對于這類應(yīng)用，工具中心點（機器人手臂末端的工具）必須做到定位和定向精準。傳統(tǒng)工業(yè)機器人在這方面幾乎已經(jīng)做到其極限，但是還會有多種因素造成偏差。要想達到理想的可操作性水平，我們需要使用串聯(lián)運動的機器人，如六軸多關(guān)節(jié)機器人，這類機器人的每個軸都由齒輪傳動的伺服電機驅(qū)動，其誤差主要來自零位誤差、間隙和關(guān)節(jié)彈性。機械加工過程中，作用力和動態(tài)作用力會影響機器人機械系統(tǒng)的剛性，并對定位精確度產(chǎn)生影響。

*的校準方法已經(jīng)可以將工具中心點的重復(fù)性的定點運動精度控制在僅幾百分之一毫米以內(nèi)，有些多關(guān)節(jié)機器人的重復(fù)精度已達到ISO 9283標準的±0.1毫米或更高。

然而，機器人坐標系內(nèi)可實現(xiàn)的定位精度要比重復(fù)精度低十倍。多關(guān)節(jié)機器人依靠其結(jié)構(gòu)設(shè)計、最大范圍和最大負載能力，目前可實現(xiàn)±1毫米的定位精度，這一精度不足以滿足航空航天等行業(yè)的要求，但是機器人制造商一直在致力于解決這個問題。

模塊型角度編碼器，例如光學(xué)掃描的ECA 4000，感應(yīng)掃描的ECI 4000旋轉(zhuǎn)編碼器以及AMO WMR角度編碼器。由于這些編碼器采用模塊型設(shè)計，包括柵鼓或尺帶及獨立式掃描單元，所以特別適用于大型空心軸和安裝空間極其有限的應(yīng)用。這些輔助編碼器的信號質(zhì)量明顯優(yōu)于伺服電機內(nèi)的旋轉(zhuǎn)編碼器，也就是說能提供更高精度的位置反饋值，甚至在高動態(tài)運動期間。

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移動機器人的精確測量

為了能延伸至大型工件或長件的所有加工位置，例如在飛機機身或大型復(fù)合纖維工件的生產(chǎn)過程中，機器人需沿工件直線軸進行運動。為確保高精度地定位機器人，海德漢提供了直線電機驅(qū)動和長達30 m的封閉式直線光柵尺，直線光柵尺的位置測量能補償熱位移和其它因素造成的機構(gòu)誤差，因為這些影響因素無法被滾珠絲杠螺距和電機內(nèi)旋轉(zhuǎn)編碼器角度位置的傳統(tǒng)位置檢測方式檢測到。