數控系統對數控車床機器人的影響

瀏覽次數：133 日期：2018-07-13 09:49:33

數控車床機器人之所以區別于傳統機器人，最主要的原因就是它擁有屬于自己的“大腦”——數控系統，可以不像傳統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，對于數控車床機器人的影響到底有多大？

數控系統對于數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，以及數控系統中的人機交互界面、數控核心、可編程邏輯控制器、驅動協同配合，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，數控系統的好壞就會直接影響數控車床機器人的精度和效率。

要明白數控系統對數控車床機器人的影響，首先要知道數控系統的結構。數控系統主要是由人機交互界面+數控核心+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；數控核心則是數控系統的核心，用于軌跡的計算，位置的調節，和相關的控制，如加速度，刀具數據，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；驅動則是執行機構，對電機的電流環和速度環進行調節，使其能快速準確的完成數控核心發出的指令。

　　業內人士都知道，電機與機械間會有很多的彈性連接(如彈性聯軸器)，經過一系列的彈性環節會使得機器人在傳動過程中存在細微的誤差，而系統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，中高端的數控系統可以接入光柵尺作為直接測量系統形成“全閉環”，這樣一來系統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，從而提高機器人的精度。

　　一般情況下，大眾所定義的“好數控系統”都會配置高端的伺服電機。好的數控系統可以提供多種類型的電機供用戶選擇，如高動態電機、大慣量電機等。用戶可以根據機器人不同的要求，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，精度更高。

　　如今，很多高端數控系統都已經能夠做到超過納米級的計算精度。這也意味著高端數控系統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現這些干擾，但卻很難通過調整機器人的動態響應參數來抑制和消除。而高端數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。