一、引言

隨著工業(yè)生產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用在涂漆、包裝、焊接、裝配等生產環(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，六軸機械手臂結構上設計為6自由度空間坐標系。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)控制伺服驅動器完成相應的動作。

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，提高生產效率。

（2）精度高：六軸工業(yè)機械手采用高質量、高性能諧波減速機，使在運行工程中不斷重復定位，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)機械手響應時間段，動作迅速，速度快，機器人在運轉過程中不停頓，不休息，提高自動化生產效率。

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

（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不同工件的生產，縮短產品改型換代的周期及應用設備的投資。

（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套伺服驅動器和電機配合減速機構成，完成機械手定位旋轉，另外有2套伺服驅動器伺服驅動器和電機負責送料。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。伺服驅動器都工作在位置模式，機器人控制系統(tǒng)給伺服驅動器發(fā)控制信號，驅動伺服電機完成相應動作。

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動器，伺服驅動器驅動電機按照指令完成相應動作，控制端接線定義如下：

五、之山伺服在六軸機械手上的應用

1、之山伺服驅動器和電機配置

2、相關參數(shù)設置

（1）電子齒輪比

按具體應用要求控制分辨率

（2）速度環(huán)積分時間常數(shù)

此參數(shù)減小時，可提升速度應答性及縮小速度控制誤差量。但若設定太小時易產生振動及噪音，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，可提升速度應答性。但若設定太大時易產生振動及噪音

（4）位置環(huán)增益

增大位置環(huán)增益，以加快系統(tǒng)反應。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。

（5）轉動慣量比

負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生低頻抖動，使得定位時間延長，影響生產效率，伺服內置消抖控制功能，通過PA004號參數(shù)使能低頻抖動抑制功能，通過PA413和PA414設置抖動頻率和阻尼。