工业机器人产业计量测试需求分析

时间:2018-12-30 18:09:23 来源:新凤凰娱乐 作者:匿名



一,导言

在最近国务院发布的《中国制造2025》强国战略中,机器人行业已被明确列为突破性发展的十大关键领域之一。加速工业机器人产业的发展离不开测量和测试的技术支持。工业机器人制造与许多测量领域(如长度,机械和电磁)中的传统数量验证,校准和测试测量服务密不可分。工业机器人更难以制造并具有更高的精度。产品制造和质量控制的相应测量精度也越来越高,测量仪器和设备的精度水平也越来越高。测量仪器的验证/校准要求也变得越来越复杂,以确保测量精度。

二,工业机器人本体测量测试需求分析

工业机器人可根据其功能分为焊接机器人,码垛机器人,喷漆机器人,装配机器人和切割机器人。这些工业机器人可以被视为由工业机器人体和不同的末端执行器组成。工业机器人主体的计量测试是整个工业机器人行业测量和测试领域的核心部分。

机器人本体是机器人的支撑基础和致动器。它是所有工业机器人执行各种工业生产操作的基础。作为各种操作机器人的基础,需要实现大空间传递和高速度,高精度操作。由于机器人的身体部位,特别是手腕,需要承载不同的质量甚至大的质量负荷,机械结构的疲劳强度提出了很高的要求,机械装配在装配过程中具有良好的整体装配精度。处理。因此,对机器人车身生产和加工过程中的结构精度控制具有很高的要求。

工业机器人的运动性能和振动是重要的测量指标,运动性能包括姿态特征,轨迹特征,速度特性和负载特性(见图1)。

图1工业机器人人体测量指标

姿势特征

机器人运动系统的定位精度是控制生产线质量水平的关键。为了在实际操作过程中进行精度控制,机械系统的静态运动精度(几何误差,热量和载荷变形误差)以及机电高频响应的瞬态特性(过渡过程)引起的精度系统是必需的。测试错误。其中,静态精度取决于设备的制造精度和机械运动的形式。动态响应取决于外部跟踪信号,系统固有的开环动态,使用的阻尼方法(阻尼)和控制器的调节。姿势特征的测试方法包括测试探针法,三边测量法,三角测量法,惯性测量法和坐标测量法。2.轨迹特征

选择机器人时,必须确保机器人的工作范围必须能够完全覆盖所需建筑工件附近的区域。任何要操作的工件或物体都要求工业机器人从安全的角度来看,即使在意外失控的状态下也不得与要操作的物体(人或工件)接触或碰撞。从质量控制的角度来看,轨迹定位的准确性直接影响喷涂和焊接机器人等生产操作的质量。工业机器人代替人工进行各种重复和大量的机械劳动,这不可避免地要求机器人具有高运动稳定性和重复性。准确性确保没有过多的累积误差。因此,测试的内容包括轨迹精度,轨迹可重复性,重复的方向轨迹精度和重复的定位精度。可以使用的方法包括轨迹比较方法,光学相机方法和轨迹描绘方法。轨迹比较方法使用光电传感器来测量沿激光束的轨迹精度/重复。该方法测量精度高,但跟踪速度有一定的限制。 。光学相机规则使用由两个成像装置获取的图像来确定机器人相对于时间的位置,并且可以跟踪更快的末端执行器,但是测量精度相对较低。

3.速度特性

速度和加速度是影响机器人工作效率,工作效率和生产水平的重要参数。机器人的速度越高,其工作效率和生产水平就越高。但是,冲击的速度和速度,冲击和振动的影响越大,因此在工业机器人操作过程中的稳定性测试尤为重要。测试机器人的速度性能有利于确保机器人高速且高效地工作。

4.负载特性

测试工业机器人在不同载荷下的运动特性,包括姿态和轨迹特征,研究工业机器人柔性关节的静态柔度,测试机器人端部在不同载荷下的最大位移,以满足各种机械操作。机器人合规要求。

5.振动

由于工业机器人的刚度低,工业机器人在操作期间易于振动。当工业机器人应用于某些具有高精度和稳定性要求的领域时,为了保证工作质量,必须尽可能提高工业机器人的定位精度。显然,振动对其精度和稳定性的干扰不容忽视。 。可以通过在末端执行器上安装多维振动和加速度传感器来实现振动测试。三,工业机器人减速机测量试验需求分析

工业机器人行业测量测试与工业机器人部件的测量测试密不可分。其中,减速机是工业机器人的核心部件之一。我们以减速器为例分析其测量测试要求。

工业机器人关节减速器通常具有谐波减速器和RV减速器。目前,在高精度机器人减速机领域,75%的市场份额由两家日本减速机公司Nabtesco和HarmonicDrive垄断。然而,中国的减速机研究仍处于起步阶段。目前,秦川机床,南通振康,浙江恒丰泰等企业在减速机的开发和制造方面取得了一定的突破,但总的来说,减速机仍是中国工业机器人产业发展的主要技术瓶颈之一。它缺乏设计,制造和性能测试。因此,有必要测试精密减速机的性能。

为了保证工业机器人减速器的动态特性,延长使用寿命,保证工作的稳定性和可靠性,降低运行过程中的噪声,有必要对技术指标提出相应的测量和测试要求。减速机。

减速机的主要指标是传动误差和减速比。传输误差可以用作高精度圆形光栅的标准。在减速器的输入和输出端安装圆形光栅,通过电动机驱动减小减速比获得驱动误差。另外,减速器传动齿轮的几何精度是影响减速器传动误差的主要因素。以RV减速器为例,内摆线齿轮的尺寸和形状位置误差要求非常高,误差一般要求小于3μm。对于尺寸和形状误差,可以通过坐标测量来实现。

四,工业机器人外部传感器测量测试需求分析

工业机器人传感器可分为内部传感器和外部传感器,如图2所示。其中,内部传感器是工业机器人的一部分。外部传感器通常安装在末端执行器上,以测试机器人所处的环境(例如什么物体,距离物体有多远等)和条件(例如是否有接触和滑动,什么是接触力)。图2机器人传感器分类

视觉传感器和空间力传感器是两种典型的外部传感器。

视觉传感器主要用于机器人识别,定位和轨迹跟踪。应用包括机器人抓取,处理,焊缝跟踪,元件尺寸检查,自动装配完整性检查,电子装配线元件自动定位和IC字符识别。等等。典型的视觉系统通常包括:光学系统,相机,图像处理单元(或图像捕获卡),图像分析处理软件,监视器,通信系统等。其主要测量特性有尺寸检测误差,放大倍数,尺寸分辨率,灰度(色彩分辨率),失真,灵敏度,响应速度等,主要用于几何测量和光学计量。

对于加工和精密装配领域的工业机器人,通常在末端执行器上安装空间执行器,以实现精确的力反馈和控制。对于这种力传感器,现在可以通过标准力传感器的组合来实现空间多维测量。

摘录自:中国计量报告

[关键词]工业机器人,工业测量,奥克官方网站,北京世纪奥克

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下一步:测量设备实现了良好的定位管理效果

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