安川機器人手冊中隨動文件中的位置分辨率的計算方法是:
在公式(1):中△L是移動距離,單位時毫米,Data2-Data1表示移動距離相對應的脈沖數。那么問題來了,由于位置分辨率的最小單位是0.01μm,如果根據上式中的計算結果在小數后面4位,比如是0.3125μm/pulse,那么你所輸入的數值就只能是0.31或者0.32,也就是說機器人的隨動速度會快或者慢于傳送帶的實際速度,這種情況對于某些要求精密的設備來說是非常致命的。
本文研討一種更為直接的計算機器人位置分辨率的方法。
例如:現場使用伺服驅動系統,傳動絲杠的導程是25mm,減速機的減速比是10:1,現場隨動編碼器使用的是2000rpp。
我們采用機器人手冊的計算方法,我們實際算出來的結果是0.3125μm/pulse,那么我們只能采用0.31或者0.32的數值,這樣就會導致機器人隨動過程中與傳送帶的實際速度不一致。但是問題出在哪里我們很難查清楚。
如果我們先計算出來伺服電機轉一圈傳送帶的移動距離:25÷10=2.5mm,就可以知道傳送帶移動2.5mm需要反饋2000個脈沖,那么算出來的位置分辨率就是2.5÷(2000×4)=0.3125μm,算式之中的4是因為機器人在接入編碼器時都會做4倍頻的處理,所以機器人收到的脈沖數是實際反饋脈沖的4倍。
從上面兩種算法我們可以看出,我們算出來的位置分辨率的值是一致的,但是第二種算法更可以讓我們找到問題的解決辦法。也就是說,我們可以根據實際情況改動絲杠的導程、減速機的減速比或者隨動編碼器的型號,就可以改變位置分辨率的值的大小,保證精確到位置分辨率的最小單位。還是上面的例子,如果我們把隨動編碼器改為500rpp,那么我們算出來的位置分辨率就是:2.5÷(500×4)=1.25μm,可以保證機器人的隨動速度跟傳送帶速度絕對的一致。當然,如果我們要求編碼器的分辨率盡可能的高,那么我們可以改動絲杠的導程或者改動減速機的減速比,可以達到同樣的效果。
這樣我們就可以在前期設計的時候,優先考慮機器人的隨動的一致性,避免造成后期再重新改造的被動局面。
作者簡介
景飛,1977年6月18日出生,2000年6月畢業于鄭州大學物理工程學院工業自動化專業,先后供職于安彩高科,東旭集團,現就職于鄭州旭飛光電科技有限公司,中級電氣工程師職稱。
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