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數(shù)控系統(tǒng)對數(shù)控車床機器人的影響

瀏覽次數(shù)：133 日期：2018-07-13 09:49:33

數(shù)控車床機器人之所以區(qū)別于傳統(tǒng)機器人，最主要的原因就是它擁有屬于自己的“大腦”——數(shù)控系統(tǒng)，可以不像傳統(tǒng)機器人一樣需要工人全程手動操作。很多人都想知道，這個“大腦”的好壞，對于數(shù)控車床機器人的影響到底有多大？

數(shù)控系統(tǒng)對于數(shù)控車床機器人來說不僅僅是一個配件，還可以說是全套的解決方案，這其中又包括了硬件和軟件兩部分，只有當軟硬結合，以及數(shù)控系統(tǒng)中的人機交互界面、數(shù)控核心、可編程邏輯控制器、驅動協(xié)同配合，共同完成機器人的控制，才能保證機器人的高精度，高質量。因此，數(shù)控系統(tǒng)的好壞就會直接影響數(shù)控車床機器人的精度和效率。

要明白數(shù)控系統(tǒng)對數(shù)控車床機器人的影響，首先要知道數(shù)控系統(tǒng)的結構。數(shù)控系統(tǒng)主要是由人機交互界面+數(shù)控核心+可編程邏輯控制器+驅動組成，其中人機交互界面用于人機交互；數(shù)控核心則是數(shù)控系統(tǒng)的核心，用于軌跡的計算，位置的調節(jié)，和相關的控制，如加速度，刀具數(shù)據(jù)，零點偏移，以及各種復雜的機器人功能。可編程邏輯控制器則用于機器人邏輯的控制，如刀庫，液壓設備等；驅動則是執(zhí)行機構，對電機的電流環(huán)和速度環(huán)進行調節(jié)，使其能快速準確的完成數(shù)控核心發(fā)出的指令。

　　業(yè)內人士都知道，電機與機械間會有很多的彈性連接(如彈性聯(lián)軸器)，經過一系列的彈性環(huán)節(jié)會使得機器人在傳動過程中存在細微的誤差，而系統(tǒng)此時只知道電機的反饋，并不知道傳動中的誤差，因此實際的控制精度會受此影響。針對這種情況，中高端的數(shù)控系統(tǒng)可以接入光柵尺作為直接測量系統(tǒng)形成“全閉環(huán)”，這樣一來系統(tǒng)就可以直接通過光柵尺得到機械的實際反饋來進行控制與調節(jié)，從而提高機器人的精度。

　　一般情況下，大眾所定義的“好數(shù)控系統(tǒng)”都會配置高端的伺服電機。好的數(shù)控系統(tǒng)可以提供多種類型的電機供用戶選擇，如高動態(tài)電機、大慣量電機等。用戶可以根據(jù)機器人不同的要求，選擇不同特性的電機。好的伺服電機一般也會有更高的編碼器分辨率，分辨率越大，速度波動就越小。具有高分辨率編碼器的電機控制起來將會更加平穩(wěn)，精度更高。

　　如今，很多高端數(shù)控系統(tǒng)都已經能夠做到超過納米級的計算精度。這也意味著高端數(shù)控系統(tǒng)可以提供更高的控制精度，從而達到更理想的插補軌跡。不僅如此，機器人在生產過程中難免會受到外部環(huán)境干擾而產生的振動影響，如冷卻設備、液壓設備，或者其他機器人等。這一類問題一般可以通過光柵尺測出位置偏差來發(fā)現(xiàn)這些干擾，但卻很難通過調整機器人的動態(tài)響應參數(shù)來抑制和消除。而高端數(shù)控車床機器人往往可以通過類似西門子APC(Advance Position Control)高級定位控制功能一樣的方法來抑制外部干擾，從而進一步提高機器人加工性能。