衝床機械手的關鍵基(jī)礎(chǔ)部件,是指構成機械(xiè)手傳動係統、控製係統和人(rén)機交互(hù)係統,對衝床機械手性(xìng)能起到關鍵影響作用,並具有通用性和模塊化的部(bù)件單元。主要(yào)分成(chéng)以下三部分:高精度減速機、高性能交直流伺服電機和驅動器、以(yǐ)及(jí)高性能機器人(rén)控製器。
一、減速機
減(jiǎn)速機是(shì)衝床機械手的關鍵部件,目前主要使用兩(liǎng)種類型的減速機:諧波齒(chǐ)輪減速機(jī)和RV減速機。應用在衝床機械(xiè)手的底座(zuò)和手臂(bì)關節處。
諧(xié)波傳動方法由美國發明家C.WaltMusser於20世紀50年代(dài)中期發明。諧波齒輪減速機主要由波發生器(qì)、柔性齒(chǐ)輪和剛性齒輪3個基本構(gòu)件組成,依靠波發(fā)生器使(shǐ)柔性齒輪產生可控彈性(xìng)變形,並(bìng)與剛性齒輪相齧合來傳遞運動和動力,單級傳動速比可達70~1000,借(jiè)助(zhù)柔輪(lún)變(biàn)形可做到反(fǎn)轉(zhuǎn)無側隙齧合。與一般減速機比較,輸出力矩相同時,諧波齒輪減速機的體積可減小2/3,重量可減輕(qīng)1/2。柔輪承受較大的交變載荷,因而其材料的抗疲勞強度、加工和(hé)熱處理要(yào)求較高,製造工藝複雜,柔輪性能是高品質諧波齒輪減速機的關(guān)鍵。
二、伺服電機和驅動器
在伺服電機和驅動(dòng)方麵,目前歐(ōu)係的品牌主(zhǔ)要有倫茨,Lust,博世(shì)力士樂等,這些歐係電機(jī)及驅動部件過載能力及動態響應好,驅動器開放性強,且具有總線接口,但是價格昂貴。日係品牌主(zhǔ)要有安川(chuān),鬆下,三菱等,其價格(gé)相對低一些,但是動態響應能力較差,開放性較(jiào)差,且大部分隻具備模擬量和脈衝控製方式。而國內近年來也開展了大功率交流永磁同步電機(jī)及驅動部分基礎研究和產業化,如哈爾濱工業大學,北(běi)京和利時,廣州數控等單位,並且具備了一定的生(shēng)產能力,但是(shì)其動態性能,開放性和可靠性還需要更多的(de)實際項目應用(yòng)進行驗證。
三、控製器
在
衝床機械手(shǒu)控製器(qì)方麵,目前通用的多軸控製(zhì)器平台主(zhǔ)要分為以嵌入式處理(lǐ)器(DSP,POWERPC)為核心(xīn)的運動控製卡和以工控機加實時係統為核心的PLC係統,其代表分別是(shì)DeltaTau的PMAC卡和Beckhoff的TwinCAT係統。國內(nèi)的在運動控製卡方麵,固高公司已經開發出相應成熟產品,但是在衝床機械手上的應用還相對較少。