以持重100kg, Z高速度4m/s 的六軸垂直多關節機器人為例,其規格性能如圖6-1及 表6-2所示,這是一種典型的點焊機器人,可勝任大多數車體裝配工序的點焊作業。由于使 用中幾乎全部用來完成間隔為30~50mm 的打點焊接作業,運動中很少能達到Z高速度, 因此,改善Z短時間內頻繁短節距啟動、制動的性能是本機追求的重點。為了提高加速度和減速度,在設計中注意減輕手臂的重量,增加驅動系統的輸出力矩。
同時,為了縮短滯后時 間,得到高的靜態定位精度,該機采用低慣性、高剛度減速器和高功率的無刷伺服電機。由 于在控制回路中采取了加前饋環節和狀態觀測器等措施,控制性能得到大大改善,50mm短距離移動的定位時間被縮短到0.4s 以內。表6-3是控制器控制功能的一個例子。該控制器 不僅具備機器人所應有的各種基本功能,而且與焊機的接口功能也很完備,還帶有焊接條件 的運算和設定功能以及與焊機定時器的通信功能。Z近,點焊機器人與CAD 系統的通信功 能變得重要起來,這種CAD 系統主要用來離線示教。
| 自由度 | 六 軸 | |
| 持重 | 100kg | |
| Z大速度 | 腰回轉 | 100°s |
| 臂前后 | ||
| 臂上下 | ||
| 腕前部回轉 | 180°/s | |
| 腕彎曲 | 110°/s | |
| 腕根部回轉 | 120°/s | |
| 重復定位精度 | ±0.25mm | |
| 驅動裝置 | 無刷伺服電機 | |
| 位置檢測 | 絕對編碼器 | |
控制器的控制功能
| 驅動方式控制軸數 | 晶體管PWM無刷伺服六軸、七軸 |
| 動作形式 | 各軸插補、直線、圓弧插補 |
| 示教方式 | 示教盒離線示教、磁帶、軟盤輸入離線示教 |
| 示教動作坐標 | 關節坐標、直角坐標、工具坐標 |
| 存儲裝置 | IC存儲器(帶備用電池) |
| 存儲容量 | 6000步 |
| 輔助功能 | 精度和速度調節、時間設定、數據編輯、外部輸入輸出、外部條件判斷 |
| 應用功能 | 異常診斷、傳感器接口、焊接條件設定、數據交換 |
技術特點
①技術綜合性強。工業機器人與自動化成套技術,集中并融合了多項學科,涉及多項 技術領域,包括工業機器人控制技術、機器人動力學及仿真、機器人構建有限元分析、激光 加工技術、模塊化程序設計、智能測量、建模加工一體化、工廠自動化以及精細物流等先進 '
制造技術,技術綜合性強。
②應用領域廣泛。工業機器人與自動化成套裝備是生產過程的關鍵設備,可用于制造、 安裝、檢測、物流等生產環節,并廣泛應用于汽車整車及汽車零部件、工程機械、軌道交 通、低壓電器、電力、IC 裝備、軍工、煙草、金融、醫藥、冶金及印刷出版等眾多行業, 應用領域非常廣泛。
③技術先進。工業機器人集精密化、柔性化、智能化、軟件應用開發等先進制造技術于一體,通過對過程實施檢測、控制、優化、調度、管理和決策,實現增加產量、提高質 量、降低成本、減少資源消耗和環境污染,是工業自動化水平的Z高體現。
④技術升J。工業機器人與自動化成套裝備具備精細制造、精細加工以及柔性生產等 技術特點,是繼動力機械、計算機之后,出現的多面延伸人的體力和智力的新一代生產工 具,是實現生產數字化、自動化、網絡化以及智能化的重要手段。
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