焊接機(jī)器人對機(jī)器人電機(jī)伺服系統(tǒng)的要求
機(jī)器人各關(guān)節(jié)(即各軸)的運(yùn)動,最終都?xì)w結(jié)為相應(yīng)各軸的驅(qū)動電機(jī)、亦即伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動;而對機(jī)器人電機(jī)伺服系統(tǒng)提出了很高的要求,大致可概括為以下四個方面:
高精度。為了保證焊接零件的加工質(zhì)量并提高效率,首先要保證焊接機(jī)器人的定位精度和加工精度。因此,在機(jī)器人各軸位置控制中要求有高的定位精度,即在μm的數(shù)量級內(nèi)。而在速度控制中,要求有高的調(diào)速精度、強(qiáng)的抗負(fù)載擾動的能力,也即要求靜態(tài)和動態(tài)速降盡可能??;
快響應(yīng)。要求系統(tǒng)有良好的快速響應(yīng)特性,即要求跟蹤指令信號的響應(yīng)要快,位置跟蹤誤差(位置跟蹤精度)要??;
寬調(diào)速范圍。它是指在額定負(fù)載時電動機(jī)能提供的最 高轉(zhuǎn)速與最 低轉(zhuǎn)速之比。對于一般的機(jī)器人而言,要求電動機(jī)伺服系統(tǒng)能在0~20m/min范圍內(nèi)都能正常工作;
低速大轉(zhuǎn)矩。根據(jù)焊接機(jī)器人加工特點(diǎn),大都是在中低速負(fù)重狀態(tài)下工作(點(diǎn)焊機(jī)器人為甚),這樣,既要求在低速時電動機(jī)伺服系統(tǒng)有大的轉(zhuǎn)矩輸出又要求轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。
為了滿足上述四點(diǎn)要求,對電動機(jī)伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件―伺服電動機(jī)也提出了相應(yīng)的要求,它們是:
●電動機(jī)在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都能平滑地運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動要小,特別在低速時應(yīng)仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象;
●電動機(jī)應(yīng)有一定的過載能力,以滿足低速、大轉(zhuǎn)矩的要求;
●為了滿足快速響應(yīng)的要求,電動機(jī)必須具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、盡可能小的機(jī)―電時間常數(shù)和起動電壓。
機(jī)器人各關(guān)節(jié)(即各軸)的運(yùn)動,最終都?xì)w結(jié)為相應(yīng)各軸的驅(qū)動電機(jī)、亦即伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動;而對機(jī)器人電機(jī)伺服系統(tǒng)提出了很高的要求,大致可概括為以下四個方面:
高精度。為了保證焊接零件的加工質(zhì)量并提高效率,首先要保證焊接機(jī)器人的定位精度和加工精度。因此,在機(jī)器人各軸位置控制中要求有高的定位精度,即在μm的數(shù)量級內(nèi)。而在速度控制中,要求有高的調(diào)速精度、強(qiáng)的抗負(fù)載擾動的能力,也即要求靜態(tài)和動態(tài)速降盡可能??;
快響應(yīng)。要求系統(tǒng)有良好的快速響應(yīng)特性,即要求跟蹤指令信號的響應(yīng)要快,位置跟蹤誤差(位置跟蹤精度)要??;
寬調(diào)速范圍。它是指在額定負(fù)載時電動機(jī)能提供的最 高轉(zhuǎn)速與最 低轉(zhuǎn)速之比。對于一般的機(jī)器人而言,要求電動機(jī)伺服系統(tǒng)能在0~20m/min范圍內(nèi)都能正常工作;
低速大轉(zhuǎn)矩。根據(jù)焊接機(jī)器人加工特點(diǎn),大都是在中低速負(fù)重狀態(tài)下工作(點(diǎn)焊機(jī)器人為甚),這樣,既要求在低速時電動機(jī)伺服系統(tǒng)有大的轉(zhuǎn)矩輸出又要求轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。
為了滿足上述四點(diǎn)要求,對電動機(jī)伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件―伺服電動機(jī)也提出了相應(yīng)的要求,它們是:
●電動機(jī)在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都能平滑地運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動要小,特別在低速時應(yīng)仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象;
●電動機(jī)應(yīng)有一定的過載能力,以滿足低速、大轉(zhuǎn)矩的要求;
●為了滿足快速響應(yīng)的要求,電動機(jī)必須具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、盡可能小的機(jī)―電時間常數(shù)和起動電壓。