清能德创CoolDrive A8伺服驱动器在工业机器人上的应用.docx

清能德创CoolDriveA8伺服驱动器在工业机器人上的应用工业机器人是非常典型的多轴控制系统，为使机器人能到达较高的重复定位精度，除了要求控制器有很强的途径规划算法及插补功能以外，伺服驱动器也必须保证在执行控制器位置指令时，保持所有关节严格同步。而为了进步机器人的运行速度，就需要伺服系统具有很强的瞬时过载才能和极高的动态响应特性。怎样减少机器人在运行经过中发生的振动，一直是机器人用伺服系统的一个难题，这也是很多国内伺服产品无法应用到工业机器人上的一个原因。振动主要出如今两种工况，一是机器人在启动和停顿时，机器人本体和末端会发生振动；一是机器人在高速运行，并挪动范围较大时，本体会出现振动和运行轨迹偏向较大的现象。引起振动的主要原因就是机器人各个关节的惯量发生了较大变化，要消除振动必须在伺服驱动器中参加各种前馈补偿控制功能。3.2系统方案设计通过对客户需求的深化分析，我们为客户设计了KEBA控制器+CoolDriveA8伺服驱动器的电控系统解决方案。这套系统的上风在于：1.机器人专用控制系统本次工程选择的是KEBA专为机器人行业开发的KeMotion控制系统，包括控制器、视教盒以及控制软件。其控制器和视教盒都支持EtherCAT高速工业以太网通讯，具有很高的计算性能和通讯速度。KeMotion还提供了强大的机器人控制软件，其中内置了多种类型的机器人途径规划模型，可以快速完成机器人的开发；同时软件还提供了丰富的补偿算法和插补功能，保证了机器人的控制精度。2.CoolDriveA8高性能伺服驱动器CoolDriveA8是国内首家通过ETG一致性测试的产品，因此可以很好同KEBA控制器进展配合；同时，CoolDriveA8内置的电流环、速度环以及位置环的循环时间分别到达了62.5us、125us和250us,频率响应更是高达3KHz，充分知足工业机器人对动态响应和同步性的要求。针对机器人的振动问题，CoolDriveA8参加了速度、加速度前馈补偿，力矩补偿等补偿算法，并开发了定位抖动消除、惯量前馈等功能，较好的解决了机器人本体在高速运行、快速定位时产生的振动。除此之外，CoolDriveA8还增加了电机弱磁控制技术以实现机器人的轻载高速运行，增加编码器信号修正技术以进步机器人的稳定性和降低运行中的噪音等。CoolDriveA8还在国内伺服厂商中创新性的采用模块化设计。整个系统由整流模块和电机驱动模块构成，通过直流母线连接。这样的构造便于用户进展系统扩展，而且连线非常简单，直流母线还能进步系统的能源效率，使设备更加节能。CoolDriveA8还内置了STO、SS1、SS2等平安功能，在紧急情况下可以按照事先预定的规那么进展平安停车，保护设备及人员的平安。4、机器人实际性能测试在实际测试经过中，在没有参加速度、加速度前馈补偿，力矩补偿等补偿算法的情况下，机器人在满载运行时，会发生明显振动。在机器人启动的瞬间，假如没有提早给定力矩补偿，机器人本体由于重力的作用会发生下沉的动作，也就是俗称的点头。而在机器人由高速运行状态快速停顿时，假如没有定位抖动消除功能，机器人本体会由于惯性的忽然变化而发生抖动。下列图是没有开启补偿及振动抑制功能时，机器人的位置误差，可以看到明显的振动现象。下列图是开启补偿及振动抑制功能后，机器人本体的位置误差情况，可以非常明显的看出，机器人本体的振动得到了有效抑制。5、完毕语清能德创致力于为国内机器人整机厂商提供国产高端伺服系统，在性能和功能上可以知足机器人对伺服系统的要求，同时也没有国外产品高昂的价格，进而实现机器人关键零部件的国产化，降低国内机器人整机厂商的总体本钱，进步国产机器人的竞争力。