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高（gāo）精度機器（qì）人推動航空航天（tiān）製造業發展（zhǎn）

2017-2-15 來源：雷（léi）尼紹作者：-

就精（jīng）度而言，機器人技（jì）術在傳統上一直依（yī）賴係統的重複性水平。在過（guò）去，機器人的精度（dù）一直沒有達到標準生產工藝可接受的成熟水平。在航空（kōng）航天製造領域，諸如緊固和鑽孔等關鍵加工技術長期以來沒有嚴格（gé）的公差控製。例如，飛機機身裝配的典型公差範圍可達±0.030英寸。這個標準是根據（jù）對緊固件鑽孔的位置要求製定的。然而，隨著機器人在這一領域的運用，客戶對高精度加工的需求不斷增（zēng）長。為順應（yīng）這一趨勢（shì），FANUC機器人裝（zhuāng）備了雷尼紹RESOLUTE™係列絕對式（shì）圓光柵，以（yǐ）提（tí）高機器人在（zài）關鍵工藝中的加工精度。

對機器人精度和重複性的要（yào）求

在製造（zào）過程中，擁有更（gèng）高精度和高重複性的機器人（rén）可確保製造出更（gèng）為精密的零件，即使對製程有所調整，也能夠獲得可預測的結果。高精度機器人正在成為航空航天製造領域的新寵，它們的身影出（chū）現在多種工藝流程中，例如鑽孔、緊固、去毛刺和修（xiū）整，以及無損檢測、噴塗和複合材料疊層處（chù）理等等。可（kě）重複的機（jī）器人加工路徑和工具運用方式意味著可節約關（guān）鍵（jiàn）材料的（de）成本。另外一個好處是，機器人加工過程的固有重複性有助於提高可預（yù）測（cè）性（xìng）和工藝參數的控製（zhì）水平，這有利於更輕（qīng）鬆識別（bié）和（hé）優化影響工件質量的工藝參數。此外，機器人能夠以極高的速度執（zhí）行複雜或（huò）重複的加工過程。

FANUC機械臂的回轉軸上配備RESOLUTE絕對式（shì）圓光柵

FANUC機械臂

近年來，製造商（shāng）往往要求針對那些需頻繁維護和更換的高磨損零件實現無縫替換；如果加工或裝配的替換零件完全（quán）合乎所需精（jīng）度等規格，就能免除進一步（bù）的修整、去毛刺或其他調整。降低緊固件公差不僅可提高裝配精度，也有利於減小緊固（gù）件的體積和（hé）重量，從而降低整體結構的重量（liàng）。精確（què）加工或裝配的零件將不再需要進行這些（xiē）不（bú）必要的調整，從（cóng）而實現可預測的、及（jí）時的（de）零件更換計劃，降低成（chéng）本並縮短停機（jī）時間，同時也不會中斷生產過程。提高製造過程中的機器人精度可確保零件更換過程更為（wéi）順暢，不會中斷生產過程，還可以（yǐ）提高精度，因（yīn）此可獲得更高（gāo）的成本效益。

FANUC機器人安裝（zhuāng）的附（fù）加編碼器

航空航天（tiān）製造領（lǐng）域中最（zuì）為重要的突破（pò）性創（chuàng）新便是碳纖維塗覆工藝的運用。在此工藝中，碳纖維與樹脂或環氧樹脂材料相（xiàng）結合，形成重量極輕但極為強韌的複合材料。這種（zhǒng）材料非常適（shì）合用於航空（kōng）航天領域，因為（wéi）它（tā）可以減輕飛機的重量，從而實現更好的燃油經濟性，同時不會犧牲強度或（huò）耐用性。機器人的精（jīng）度水平在這個工藝中顯得（dé）十分重要，因為碳纖維線（xiàn）之間的相對位置（zhì）是保證工件結構完整性的關（guān）鍵。

FANUC機器人的（de）定位係統結（jié）構

幫助實（shí）現FANUC機器人高（gāo）精度的一（yī）個重要因素（sù），便是雷尼紹RESOLUTE係列光柵作為附加編碼器的運（yùn）用。它將全向重複精度降低至接近零，並借助激光跟蹤儀進行驗證，同時利用所有軸的移動實現組（zǔ）合效應。直接連接到控製（zhì）器的（de）RESOLUTE光柵被安裝在（zài）各軸（zhóu）傳動係的輸出側，以測量和控製每個軸的真實位置。這（zhè）樣一來，機器人便可以精確（què）控（kòng）製位置（zhì），消除因反向間隙導致的（de）誤差，並從（cóng）根本（běn）上提高機器人（rén）到（dào）達指（zhǐ）令位置的能力。這非常適合需要高精（jīng）度或（huò）需要補償外力的應用。彎曲是機器人的機械部件遇到的（de）一種典型問題，是由對其施加的扭矩造（zào）成的，利用RESOLUTE光柵的優點，FANUC機器（qì）人（rén）采用“滑動（dòng）補償（cháng）”技術（shù），能夠修正這類彎曲，同時減少加工過程中由外力造成的（de）機器人偏轉。

光柵讀數頭上的LED安裝指示（shì）燈指示何（hé）時需清潔（jié）柵（shān）尺（chǐ）

RESOLUTE絕對式光柵係統

雷尼紹RESOLUTE係列絕對式（shì）圓光柵

RESOLUTE是真正意義（yì）的絕對式、精（jīng）細柵距光柵係統。它具有（yǒu）極強的抗汙（wū）能力，其超凡的技術（shù）指標更（gèng）是位置反饋領域的一大新突（tū）破。它（tā）采用最先進的DSP（數字（zì）信號（hào）處理器）來分析由定製圖像傳感器捕獲的數據，能夠以極高速度確定絕對位置，並可在開啟後立即確定當前位置（zhì）。它采用的內（nèi）置LED安裝指示（shì）燈可幫助進（jìn）行診斷和安（ān）裝，內置的位置校驗算法持續（xù）監控讀（dú）取的數據，以克服油漬或其他汙（wū）染物引起（qǐ）的光散射影響，最終確（què）保係統安全可靠地運行。

顆粒汙（wū）染覆蓋柵尺的很大一部分區域（yù），但仍可確定相位信息的柵尺

清潔柵尺

RESOLUTE是世界上第一款能夠在（zài）36,000轉/分的速度下（xià）實現32位分辨率的（de）絕對式光柵，具有±40 nm的超（chāo）低電子細分誤差 (SDE) 和（hé）小（xiǎo）於10 nm RMS的低信號抖動，因此可提供（gòng）更平穩的速度（dù）控製和超強的位（wèi）置穩定性。它還與各種常用的工業自動化串行協議兼容，包括（kuò）FANUC線性（xìng）和（hé）旋轉應用。

如需（xū）了解雷（léi）尼紹RESOLUTE絕（jué）對式光柵的更多信息，請訪問 www.renishaw.com.cn/resolute

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