一、引言

隨著工業(yè)生產(chǎn)線自動化程度的提高，并日趨向柔性化發(fā)展。工業(yè)機械手臂被越來越多的應(yīng)用在涂漆、包裝、焊接、裝配等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，來代替人工完成惡劣環(huán)境下的勞動。這里以六軸熱鍍鋅機械手為例進行說明。在機械上，六軸機械手臂結(jié)構(gòu)上設(shè)計為6自由度空間坐標(biāo)系。六個軸都采用伺服電機帶減速機工作。用卡諾普機器人控制系統(tǒng)控制伺服驅(qū)動器完成相應(yīng)的動作。

二、系統(tǒng)簡介

1、六軸工業(yè)機械手的特點：

（1）速度快：采用了輕質(zhì)器件、高功率微型馬達，提高了速度，從而縮短了循環(huán)周期的時間，提高生產(chǎn)效率。

（2）精度高：六軸工業(yè)機械手采用高質(zhì)量、高性能諧波減速機，使在運行工程中不斷重復(fù)定位，保證精度。

（3）密封性好：各軸間完全密封，適合在粉塵、油污、有害氣體液等密封性有很高要求的惡劣環(huán)境中使用。

（4）外形小巧、相對負(fù)載大。

2、六軸工業(yè)機械手的優(yōu)勢：

（1）六軸工業(yè)機械手響應(yīng)時間段，動作迅速，速度快，機器人在運轉(zhuǎn)過程中不停頓，不休息，提高自動化生產(chǎn)效率。

（2）六軸工業(yè)機械手精確度高，質(zhì)量受影響較小，因此保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

（3）使用六軸工業(yè)機器人可以降低人工成本，減少原料的浪費。

（4）可以通過修改程序適應(yīng)不同工件的生產(chǎn)，縮短產(chǎn)品改型換代的周期及應(yīng)用設(shè)備的投資。

（5）代替人工，在高危、有害等惡劣環(huán)境作業(yè)。

三、六軸機械手對伺服的要求

六軸鍍鋅機械手主要是由6套伺服驅(qū)動器和電機配合減速機構(gòu)成，完成機械手定位旋轉(zhuǎn)，另外有2套伺服驅(qū)動器伺服驅(qū)動器和電機負(fù)責(zé)送料。其中，1、2、3軸是由之山ZSD-KBS50AB配180ST-M28415AJ電機組成，4、5、6軸是由之山ZSD-KAS20AB配130ST-M10015AJ電機組成。7、8軸是由之山ZSD-KAS20AB配110ST-ZM06030AJ電機組成。伺服驅(qū)動器都工作在位置模式，機器人控制系統(tǒng)給伺服驅(qū)動器發(fā)控制信號，驅(qū)動伺服電機完成相應(yīng)動作。

現(xiàn)場圖如圖1：

圖1

四、行業(yè)匹配性能介紹

上位機與伺服驅(qū)動器控制端相連，控制方式是位置模式下脈沖+方向，上位機發(fā)送位置指令給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器驅(qū)動電機按照指令完成相應(yīng)動作，控制端接線定義如下：

五、之山伺服在六軸機械手上的應(yīng)用

1、之山伺服驅(qū)動器和電機配置

2、相關(guān)參數(shù)設(shè)置

（1）電子齒輪比

按具體應(yīng)用要求控制分辨率

（2）速度環(huán)積分時間常數(shù)

此參數(shù)減小時，可提升速度應(yīng)答性及縮小速度控制誤差量。但若設(shè)定太小時易產(chǎn)生振動及噪音，此參數(shù)越大，剛性越差。

（3）速度環(huán)比例增益

此增益值加大時，可提升速度應(yīng)答性。但若設(shè)定太大時易產(chǎn)生振動及噪音

（4）位置環(huán)增益

增大位置環(huán)增益，以加快系統(tǒng)反應(yīng)。減少定位誤差，縮短定位時間。但過大會引起機械震動和系統(tǒng)位置超調(diào)。

（5）轉(zhuǎn)動慣量比

負(fù)載慣量與電機出軸慣量的比值

（6）快速啟停定位時容易在機械臂末端產(chǎn)生低頻抖動，使得定位時間延長，影響生產(chǎn)效率，伺服內(nèi)置消抖控制功能，通過PA004號參數(shù)使能低頻抖動抑制功能，通過PA413和PA414設(shè)置抖動頻率和阻尼。