《【海德汉】定位机器人编码器在航空航天大工件的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【海德汉】定位机器人编码器在航空航天大工件的应用.docx（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【海德汉】定位机器人编码器在航空航天大工件的应用【海德汉】定位机器人编码器在航空航天大工件的应用导语：海德汉编码器在工业机器人中的应用。速度、功率和耐用性是工业机器人的重要特点。工业机器人通常应用在汽车组装线上进展焊接、粗笨工件的搬运操纵。尽管使用先进的校准方法，但在执行局部任务中，工业机器人的位置精度仍不理想。如今，这一状况已被海德汉和其子品牌AMO的高精度输出端编码器改变。 定位机器人编码器在航空航天大工件的测量应用 海德汉编码器在工业机器人中的应用 速度、功率和耐用性是工业机器人的重要特点。工业机器人通常应用在汽车组装线上进展焊接、粗笨工件的搬运操纵。尽管使用先进的校准方法，但在执行局部
2、任务中，工业机器人的位置精度仍不理想。如今，这一状况已被海德汉和其子品牌AMO的高精度输出端编码器改变。 研发这款编码器的目的主要是为了知足航空航天应用的要求，航空航天业的大型工件必须高精度地进展加工。机床到达高精度不困难，但灵敏性缺乏或者专用机床和特殊加工车间的本钱过高。可是，机器人可以轻松到达超大型工件的任何位置，例如飞机的机身，在机身上进展钻孔或者铣削。 精度的影响因素对于这类应用，刀具中心点也就是机器人机械臂端头处的刀具必须以足够高的精度进展定位和定向。传统工业机器人在这方面已接近其极限。导致偏向的因素有多个： 1为到达所需的机动性，需要使用串联运动的机器人，例如六轴铰接式机器人。 2
3、其中每个轴由齿轮传动的伺服电机驱动。其误差主要来自零位误差、反向间隙和连接弹性。 3在机械加工中，作用力和动态作用力影响机器人机械系统的刚性，因此影响绝对位置精度。 借助先进的校准方法，如今可将刀具中心点的重复性定点运动精度控制在毫米的几个百分点以内。局部制造商的铰接式机器人的重复精度已到达ISO 9283标准的0.1 mm要求，或者更高的精度。 但是，与机器人坐标系内可到达的重复绝对位置精度相比仍低10倍。根据机器人构造设计、最大范围和最大承重，铰接式机器人如今的绝对位置精度为1 mm。这种精度无法知足航空航天等行业对精度的要求。因此，机器人制造商必须重视该问题。 方法一 高动态性能的电机控
4、制 传统旋转编码器为机器人运动轴的伺服电机持续提供反应信号。由于伺服电机需要较高的控制动态范围，海德汉巩固耐用的感应式旋转编码器，例如ECI 1100和1300系列或者多圈的EQI 1100和1300系列编码器是这类应用的理想选择。这些编码器控制质量高和精度高，而且能承受强烈振动。由于这些编码器配纯串行的EnDat接口，即使应用在强电磁干扰环境中，也不影响数据传输的质量或者平安性。 这些感应式旋转编码器支持SIL 2级、3 PLd级平安性。假如对控制系统增加措施，还支持SIL 3级或者4 PLe级平安性。这些编码器还提供另外一个平安性优点，机械故障防护，防止轴与定子间的连接松动。这些平安措施使
5、这些感应式旋转编码器十分适用于人机协作的系统。 方法二 高精度位置测量的辅助编码器 假如机器人的每个轴增设一套高精度的角度编码器或者旋转编码器，机器人制造商将能显著进步机器人的绝对位置精度。增设的编码器是辅助编码器，安装在每个齿轮传动的前方，测量机器人每个关节的实际位置。在该设计方案中，这些编码器将解决零位误差和反向间隙问题。也能测量加工中各轴所承受的反作用力。所有这些因素将进步刀具中心点的绝对位置精度达70至80%。 模块型角度编码器，例如海德汉光学扫描的ECA 4000，海德汉感应扫描的ECI 4000旋转编码器以及AMO WMR角度编码器均适用于这些应用。由于这些编码器采用模块型设计，包
6、括栅鼓或者尺带及独立的读数头模块，十分适用于大型空心轴和安装空间极其有限的应用，例如机器人的空间限制。这些辅助编码器的信号质量明显优于伺服电机内的旋转编码器，也就是讲提供更高精度的位置反应值，甚至在高动态运动期间。 方法三 挪动式机器人的高精度位置测量 为到达大型工件或者长件的所有加工位置，例如飞机机身或者大型复合纤维工件的消费，机器人需沿直线轴在工件长度方向进展运动。为确保机器人的高精度地定位，海德汉提供直线电机驱动和长度达30 m的封闭式直线光栅尺。直线光栅尺的位置测量能补偿热位移和其它影响进给机构误差的因素。这些影响因素无法被滚珠丝杠螺距和电机内旋转编码器角度位置的传统位置检测方式检测到。 结论：高精度位置测量进步刀具中心点的位置精度 为机器人每个轴配辅助编码器和在相对工件定位机器人中采用直线光栅尺测量位置值将显著进步刀具中心点的位置精度，确保恰当配置的工业机器人能高精度地定位并进展加工以及在工件上执行操纵任务。 海德汉和AMO的角度编码器和直线光栅尺不仅能知足系统对高精度的要求，而且也能知足在复杂和紧凑型机器人机械系统内安装编码器对灵敏性的要求。这些编码器适用于平安性应用，因此适用于人机协作的系统。 0