時間:2024-08-20 10:16:32來源:上海新時達(dá)電氣股份有限公司
切小圓,專家稱之為機(jī)器人精度的試金石。
在眾多高難度的工業(yè)應(yīng)用中,使用激光切割出完美的小圓,一直是對工業(yè)機(jī)器人精度和控制能力的極限測試。小圓的直徑越小,對機(jī)器人的精準(zhǔn)定位和軌跡追蹤能力的要求就越高。正是因此,在精度要求高的汽車零部件等行業(yè),切小圓應(yīng)用一直被國際機(jī)器人品牌視為禁臠,不容染指,總部位于瑞士的工業(yè)機(jī)器人高端品牌S公司更是長期在該領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭。
然而,伴隨著高水平國產(chǎn)替代進(jìn)程的加速,掌握機(jī)器人核心技術(shù)的新時達(dá),經(jīng)過長期的實(shí)踐摸索,通過創(chuàng)新的算法和優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu),提升了切小圓所需的精度和剛性,一舉突破了這一技術(shù)瓶頸。
01、工業(yè)機(jī)器人的"終極一舞"
新時達(dá)通過創(chuàng)新的算法,使得絕對點(diǎn)位精度、定點(diǎn)變姿態(tài)精度大大提升,小圓精度可達(dá)0.15mm,關(guān)節(jié)位置誤差低至0.03°。新時達(dá)如何能做到?我們繼續(xù)往下看。
02、賦予機(jī)器人“精準(zhǔn)之眼”
誤差建模與絕對精度補(bǔ)償技術(shù)
新時達(dá)憑借自主研發(fā)的全參數(shù)激光標(biāo)定軟件與借助高精密激光跟蹤儀,實(shí)現(xiàn)了對工業(yè)機(jī)器人連桿參數(shù)、減速比、關(guān)節(jié)柔性等參數(shù)的精細(xì)測量,結(jié)合領(lǐng)先的誤差建模與絕對精度補(bǔ)償技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對機(jī)器人末端位置精準(zhǔn)定位。
自學(xué)習(xí)反向間隙滯后補(bǔ)償技術(shù)
反向滯后是機(jī)械系統(tǒng)中普遍存在的現(xiàn)象,也是影響機(jī)器人軌跡精度的重要因素之一。
針對這一問題,新時達(dá)開發(fā)了反向間隙滯后的自學(xué)習(xí)補(bǔ)償技術(shù)。該技術(shù)能夠自動檢測和補(bǔ)償機(jī)器人在反向運(yùn)動時的誤差,消除齒輪反向運(yùn)動時的滯后,確保機(jī)器人運(yùn)動的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性。同時根據(jù)實(shí)際加工效果,系統(tǒng)自動調(diào)整補(bǔ)償參數(shù),以達(dá)到最優(yōu)的補(bǔ)償效果。
高精度的動力學(xué)模型與力矩前饋技術(shù)
新時達(dá)針對伺服控制引起的軌跡精度誤差,引入了高精度的動力學(xué)模型與先進(jìn)的力矩前饋技術(shù)。這一高精度模型細(xì)致地考慮了機(jī)器人的質(zhì)量分布、關(guān)節(jié)柔性、負(fù)載變化以及摩擦力等多個因素,并特別采用了非線性模型來精確描述低速運(yùn)動時復(fù)雜的摩擦力特性,確保了在各種工作條件下動力學(xué)模型的高精度和可靠性。
在伺服控制系統(tǒng)方面,通過融合了先進(jìn)的控制算法和濾波技術(shù),顯著提升了伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速響應(yīng)能力,有效減少了機(jī)械諧振和末端定位的抖動現(xiàn)象。
優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計
新時達(dá)通過對機(jī)器人進(jìn)行靜力學(xué)與動力學(xué)聯(lián)合仿真,調(diào)節(jié)機(jī)器人各關(guān)節(jié)的慣量分布,不斷優(yōu)化本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的輕量化和高節(jié)拍要求;诙嗉s束條件的參數(shù)設(shè)計方法,通過對機(jī)器人關(guān)節(jié)力矩約束,核心零部件壽命約束等方式,顯著提高了機(jī)器人的機(jī)械剛性、使用壽命,為機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高精度作業(yè)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
再看一張鑄件在優(yōu)化前后的有限元仿真對比圖:
經(jīng)過仿真計算,改善后鑄件應(yīng)力峰值為改善前鑄件應(yīng)力峰值的40%左右。
千錘百煉出鋒芒,不泥一格展新章。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和嚴(yán)格的質(zhì)量控制,新時達(dá)機(jī)器人在軌跡精度方面已達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平,為用戶提供了更加精確、可靠的自動化解決方案。
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