Ruking伺服在六关节机械手上的应用.PDF

Ruking 伺服在六关节机械手上的应用 上海儒竞自动控制系统有限公司 摘要：本文基于对机械手工作原理等的分析，介绍了儒竞SE 系列伺服系统在六关节机械手上的应 用，给出了伺服驱动器关键参数的设置。 一、 六关节机械手设备结构 随着市场竞争的逐渐激烈，用户对所需产品提出了性能和价格双方面的要求。儒竞SE 伺服系统 以其出色的性能完成了对产品的加工过程、加工工艺和综合性能的改造，并在工业领域中得到了非 常广泛应用。 六关节机械手的核心技术，包括控制系统、驱动系统和传动系统三部分。 1、控制系统 从控制类型上来讲，主要分为以下三种： PLC 运动控制卡 专用控制系统 其中PLC 只能应用于低端机型，专用控制系统因为价格原因也尚未大规 模推广，较常见的为控制卡+手持式控制器方式，可参考附图 1 从控制方式上来讲，主要也可以分为以下三种种： 脉冲控制+串行通讯 EtherCAT 总线控制 RTEX 网络总线控制 目前常见的国外品牌均采用EtherCAT 总线控制，但是国内品牌采用较多 的仍是脉冲控制+串行通讯国内常见品牌有深圳固高、成都卡诺普 2、驱动系统 驱动系统一般采用六轴，定义如下所示 J1 轴 J2 轴 J3 轴 J4 轴 J5 轴 J6 轴 旋转 下臂 上臂 手臂旋转 手臂转动 手臂回转 从类型上区分主要有步进、伺服这两种。但是步进只适用于小型机械 臂，工业级的应用普遍采用伺服驱动器+多圈绝对值带制动电机。 3、传动系统 机器人减速机主要用到两种，一种是RV 减速机，参见附图2，一种是谐 波减速机，参见附图3，但是随着RV 减速机的成熟，正在有取代谐波减速机的趋势，而其他减速 机，比如行星减速机或者摆线针轮减速机，虽然精度也较高，但是其体积过大，对机器人的负载也 过高，所以一般不应用于六关节机械手。 谐波减速机 RV 减速机 （1）传动比范围大； （2 ）扭转刚度大； 优点 精度高 （3 ）高精度和小间隙回差； （4 ）传动效率高； （5 ）传递同样转矩与功率时的体积小 负载转矩小，寿命有限，随着 缺点 价格昂贵 使用时间增长精度降低 小负载机械手，一般在10kg 以 10kg 以上负载机械手的J1/J2/J3 轴甚 适用范围 内 至全部轴 国外品牌 Harmonic、SHIMPO Nabtesco 国内品牌 绿的 振康、秦川、中大、恒丰泰 二、配件选型 1、控制系统选型 根据各家的需要进行选择 2、驱动器系统选型 驱动器系统根据六关节机械手的臂力（即被传送物件的重量）大小可分为以下几种，均为绝对 值带制动电机 分类 J1 J2 J3 J4 J5 J6 4KG 机械手 1.5kW 1.5kW 750W 200W 200W 100W 6KG 机械手 1kW 1.5kW