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【工业机器人】之山K系列伺服在六轴机械手上的应用
浏览数:4785   发布时间:2017-9-28
随着工业生产线自动化程度的提高,并日趋向柔性化发展。工业机械手臂被越来越多的应用在涂漆、包装、焊接、装配等生产环节,来代替人工完成恶劣环境下的劳动。这里以六轴热镀锌机械手为例进行说明。在机械上,六轴机械手臂结构上设计为6自由度空间坐标系。六个轴都采用伺服电机带减速机工作。用卡诺普机器人控制系统控制伺服驱动器完成相应的动作。

一、引言


随着工业生产线自动化程度的提高,并日趋向柔性化发展。工业机械手臂被越来越多的应用在涂漆、包装、焊接、装配等生产环节,来代替人工完成恶劣环境下的劳动。这里以六轴热镀锌机械手为例进行说明。在机械上,六轴机械手臂结构上设计为6自由度空间坐标系。六个轴都采用伺服电机带减速机工作。用卡诺普机器人控制系统控制伺服驱动器完成相应的动作。



二、系统简介


1、六轴工业机械手的特点:


1)速度快:采用了轻质器件、高功率微型马达,提高了速度,从而缩短了循环周期的时间,提高生产效率。

2)精度高:六轴工业机械手采用高质量、高性能谐波减速机,使在运行工程中不断重复定位,保证精度。

3)密封性好:各轴间完全密封,适合在粉尘、油污、有害气体液等密封性有很高要求的恶劣环境中使用。

4)外形小巧、相对负载大。


2、六轴工业机械手的优势:


1)六轴工业机械手响应时间段,动作迅速,速度快,机器人在运转过程中不停顿,不休息,提高自动化生产效率。

2)六轴工业机械手精确度高,质量受影响较小,因此保证了产品的质量。

3)使用六轴工业机器人可以降低人工成本,减少原料的浪费。

4)可以通过修改程序适应不同工件的生产,缩短产品改型换代的周期及应用设备的投资。

5)代替人工,在高危、有害等恶劣环境作业。


三、六轴机械手对伺服的要求


六轴镀锌机械手主要是由6套伺服驱动器和电机配合减速机构成,完成机械手定位旋转,另外有2套伺服驱动器伺服驱动器和电机负责送料。其中,123轴是由之山ZSD-KBS50AB180ST-M28415AJ电机组成,456轴是由之山ZSD-KAS20AB130ST-M10015AJ电机组成。78轴是由之山ZSD-KAS20AB110ST-ZM06030AJ电机组成。伺服驱动器都工作在位置模式,机器人控制系统给伺服驱动器发控制信号,驱动伺服电机完成相应动作。


现场图如图1


1

四、行业匹配性能介绍


上位机与伺服驱动器控制端相连,控制方式是位置模式下脉冲+方向,上位机发送位置指令给伺服驱动器,伺服驱动器驱动电机按照指令完成相应动作,控制端接线定义如下:


五、之山伺服在六轴机械手上的应用



1、之山伺服驱动器和电机配置




2、相关参数设置


1)电子齿轮比

按具体应用要求控制分辨率


2)速度环积分时间常数

此参数减小时,可提升速度应答性及缩小速度控制误差量。但若设定太小时易产生振动及噪音,此参数越大,刚性越差。


3)速度环比例增益

此增益值加大时,可提升速度应答性。但若设定太大时易产生振动及噪音


4)位置环增益

增大位置环增益,以加快系统反应。减少定位误差,缩短定位时间。但过大会引起机械震动和系统位置超调。


5)转动惯量比

负载惯量与电机出轴惯量的比值


6)快速启停定位时容易在机械臂末端产生低频抖动,使得定位时间延长,影响生产效率,伺服内置消抖控制功能,通过PA004号参数使能低频抖动抑制功能,通过PA413PA414设置抖动频率和阻尼。

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