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專治機械“帕金森” | 辛格林納多軸智能驅動賦并聯機器人強勁動能

時間:2022-07-01

來源:上海新時達電氣股份有限公司

導語:并聯機器人定義為動平臺和定平臺通過兩個或以上獨立的運動鏈相連接,結構具有兩個或兩個以上的自由度,通過并聯的方式來驅動的一種閉環機構。

  辛格林納多軸伺服案例應用

  并聯機器人定義為動平臺和定平臺通過兩個或以上獨立的運動鏈相連接,結構具有兩個或兩個以上的自由度,通過并聯的方式來驅動的一種閉環機構。

  并聯機器人通過電機置于定平臺上的方式,保證了運動部分的輕量化設計,能夠達到重量輕、速度高、節拍快的特點。配合視覺檢測系統和動態抓取,其廣泛應用于食品、醫藥、電子等輕工業,在物料的搬運、包裝、分揀等方面有著無可比擬的優勢,大幅度提高了流水線上的生產效率。

  1 設備主要結構

  常見的并聯機器人如下圖所示的四軸機器,能夠沿三位空間X、Y、Z軸平動和繞Z軸旋轉的功能。其機械結構通過電機連接減速機后直連主臂,主臂通過限位器連接副臂,在定平臺上或者動平臺上會有第四軸用于繞Z軸旋轉。運動時,電機帶動主臂在一定角度內上下擺動,帶動副臂實現動平臺的精準定位動作。

伺服.png

圖1 設備主要結構

  2 Ωm-N1伺服驅動器

  本方案采用了辛格林納(Sigriner)Ωm-N1系列多軸伺服驅動。該系統采用EtherCAT總線通訊,基于直流母線動力架構,支持多驅動單元級連供電,三軸一體和四軸一體可以靈活定制,滿足不同的應用場景。

  3 設備主要結構

伺服

圖2 系統配置圖

伺服

圖3 穿墻安裝式伺服

  方案主要配置如上圖所示,機器人控制系統通過EtherCAT總線與Ωm-N1驅動連接,驅動下分別帶有Delta機器人的1、2、3、4軸。一鍵剛性調整功能,能夠簡單快速完成系統響應性的調試,減少客戶的調試時間。通過驅動的3倍過載能力和硬件電流環響應,能夠保證在標準的門字形測試動作下節拍達到200次/分。出色的整定算法能夠有效減少機械本體在高速運行中產生的抖動。

  辛格林納Ωm-N1產品借助其出色功率密度,對比同等功率的伺服,安裝體積能夠縮減30%左右,采用穿墻安裝的方式,進一步提升柜內空間并提高電柜的防護等級。

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  4 解決的問題

  智能驅動,一鍵整定

伺服

圖4 一鍵自整定功能

伺服

圖5 自整定完成參數

  如圖所示,借助Ω平臺所搭建的一鍵自整定功能,客戶能夠輕松完成自整定的操作,整定后的參數直接滿足設備使用需求,大幅縮減了現場使用人員的調試時間。

  專治機械“帕金森”癥

伺服

圖6 軌跡整形前

伺服

圖7 軌跡整形后

  通過Ω平臺出色的軌跡整形算法,在同樣的控制指令下,借助整形算法后,能夠有效減小設備運行中的電流波動。在200次以上的高速節拍運行中依舊能夠保證機械的平穩運行,從而延長了機械本體的壽命。

  多重保護,安心使用

  在并聯機械高速運行的時候,由于高速運行的節拍,如果缺少優秀的安全保護功能,在發生意外時可能會造成嚴重的撞機。Ω平臺系列伺服擁有的動態制動、垂直跌落、指令異常、防下墜等保護功能,能夠在發生意外時最大程度上保障客戶設備及人員安全,減少意外發生造成的損失。

  5 方案總結

  Ω平臺伺服采用標準的402協議,能夠配合市面上主流的控制系統,包括Keba在內的機器人控制系統。

  體積小巧,滿足客戶定制化需求

  辛格林納Ωm-N1驅動能夠完美匹配并聯機器人配置,體積小到一手掌握能夠為客戶節約電柜空間,選擇支架安裝,能進一步壓縮安裝空間,滿足客戶的定制化需求。

  動態制動,避免飛車碰撞

  借助動態制動功能,避免因為異常指令或動作導致系統不受控飛車發生碰撞。

  試機無憂,節省調試時間

  匹配自識別電機,能夠免去客戶調試的煩惱,只需一個剛性參數即可滿足客戶不同的響應需求,大幅度縮短了整定時間。

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