定位精度是器人的定位精度,满足工业需求,定位精度是影响机器人性能的重要因素,因此经常需要对机器人进行校准。然而,在一些教学应用中,谐波减速器的精度足以满足精度要求。
1.为什么机器人需要校准?
影响机器人本体准确性的因素有两种:运动因素-加工误差、机械公差/装配误差、减速器精度、减速器间隙等。动力因素-质量、惯性张力、摩擦力、关节灵活性和连杆灵活性。
机器人本体的实际精度和理论设计模型可能存在一些误差。为了使机器人本体与理论设计模型一致,提高机器人点精度和轨迹精度,或能够完全通过编程进行移动,机器人需要在装配后进行校准。
激光跟踪仪通常用于校准。拉线法。20点法和其他方法。至于采用哪种方法,我们可以根据企业的资本预算、客户需求和市场定位要求选择不同的方法。毫无疑问,无论采用哪种方法,机器人本体企业的成本都会增加。
2.哪种情况不需要校准?
在大多数工业机器人的应用中,教学复制的编程方法仍然占据主流,这就要求机器人具有良好的重复定位精度,而对其绝对定位精度的要求较低。
特别是对于主要用于点对点工作条件的SCARA机器人,在点对点的教学应用中,如上下材料的处理、起点和终点的位置,因此对于此类应用,只要编码器和减速器的精度足够高,就可以节省校准工作。
以爱普生G3-351毫米SCARA机器人为例:机器人臂展350毫米,重复定位精度±0.01,额定负载1kg,最大负载3kg。
表1爱普生SCARA机器人技术参数表(图片来自官网)
机器人本体的精度是根据其对谐波减速器精度的要求计算出来的。为了保证350毫米臂展的重复定位精度和0.01的精度,谐波减速器的单向重复定位精度必须控制在11.88秒。因此,谐波减速器的单向重复定位精度需要小于10秒。
3.比较国内外减速器的精度。
此前,谐波减速器作为国内机器人的约束被认为与国外品牌有很大的不同。但事实上,国内谐波减速器在过去两年发展迅速,甚至在一些关键指标上赶上了国外品牌。
如果哈默纳克产品的标准产品被用作行业标准。根据主流减速器制造商产品样本的指标:目前国内品牌,如绿色品牌产品14.17规格超过80减速比传输精度和哈默纳克标准产品精度指标基本相同,但其他规格和型号的产品低于哈默纳克标准产品精度33%~50%。
日本新宝品牌谐波减速器50减速比25以上的传动精度也比哈默纳克标准产品低33%;然而,浩志机电的传动精度比哈默纳克高20%,无论是标准产品还是特殊产品。
图1减速比50标准产品传动精度对比(传动精度值低为优,单位:arcsec,数据摘自厂家样册)
图2减速比特殊产品传动精度50对比(传动精度值低为优,单位:arcsec,数据摘自厂家样册)
图3减速比≥50标准产品传动精度对比(传动精度值低为优,单位:arcsec,数据摘自厂家样册)
4.国内外减速器刚性性能比较。
根据上述影响机器人本体精度的动力学分析,关节灵活性也是影响机器人本体精度的重要因素之一。由于谐波减速器是一种灵活的产品,关节灵活性主要表现为谐波减速器的灵活性,即减速器的刚度值;谐波减速器的刚度越好,机器人本体的精度越高。
同样,哈默纳减速器的刚性指标也被用作行业标准。可以看出,日本新宝和苏州绿色产品的刚性仅达到哈默纳克刚性标准的85%左右;浩志机电产品的刚性是哈默纳克刚性标准的1.1倍。
图4减速比50刚性对比(单位:×104Nm/rad)
图5减速比≥80刚性对比(单位:×104Nm/rad)
在未来,一些国内品牌的谐波减速器产品已经达到了世界级的精度和寿命。对于大多数SCARA细分领域的客户来说,机器人本体不仅可以满足超高的重复定位精度要求,还可以节省本体制造商的劳动力成本。设备采购成本和时间成本,同时提高本体制造商的核心竞争力。