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　　哪一類編解碼器適宜機(jī)器人

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　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國(guó)機(jī)器人行業(yè)典型研討會(huì)

　　未來(lái)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)，將會(huì)由過(guò)往側(cè)重于電動(dòng)汽車(chē)制造應(yīng)用領(lǐng)域逐漸遷移至其它產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用領(lǐng)域范圍也會(huì)隨著速度、靈活性、可信性、精度、控制性和可用性而變得更加廣泛。此亦為精確定位控制的優(yōu)先選擇與運(yùn)用日益受到重視之主因。

　　電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)是采用機(jī)器人最為成熟的產(chǎn)業(yè)，占整體市場(chǎng)近40％的比例。機(jī)器人的多次重復(fù)精度達(dá)到±0.02mm便符合電動(dòng)汽車(chē)制造業(yè)的精度要求，大絕大多數(shù)高階電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)機(jī)器人會(huì)配備密閉轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)然式成像編解碼器，其它機(jī)器人則采用磁和電感式編解碼器或環(huán)形角器。

但工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)由過(guò)往側(cè)重于電動(dòng)汽車(chē)制造應(yīng)用領(lǐng)域逐漸遷移至其它產(chǎn)業(yè)。機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域在電子產(chǎn)業(yè)（亦稱為3C產(chǎn)業(yè)）約占30％的市場(chǎng)比例，隨著電子SE9做得越來(lái)越精巧柔和，零件也愈加精密，對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的精度要求也就越來(lái)越高。

　　優(yōu)先選擇編解碼器 保證機(jī)器人精度

　　不論機(jī)器人本身的設(shè)計(jì)多么精良，仍須倚賴所采用的組件才能充分發(fā)揮其功能與效用。機(jī)器人通常由主體（骨架）、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速器及控制系統(tǒng)所組成。控制器需要接收機(jī)器人各中間的即時(shí)邊線答謝，因此編解碼器也是保證機(jī)器人精度不可或缺的重要組件。

　　一般而言，設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí)會(huì)采用兩種編解碼器：成像與磁編解碼器。

磁編解碼器與成像編解碼器在邊線感知原理上的差異，會(huì)因?yàn)樽匀画h(huán)境前提不同，而穆謝不一樣的效率結(jié)果。磁編解碼器的設(shè)計(jì)採(cǎi)用霍爾效應(yīng)偵測(cè)器（Hall-sensor）技術(shù)，可在嚴(yán)苛的自然環(huán)境前提中輸出可信的數(shù)位信號(hào)答謝，具廣泛穩(wěn)定度、高抗衝擊性與抗震能力、穩(wěn)固密閉及素漾性等特色，且其非智能卡的精巧柔和設(shè)計(jì)，則可保證長(zhǎng)久穩(wěn)定的運(yùn)作。

　　成像編解碼器采用成像來(lái)辨識(shí)編解碼器邊線，不論在分辨率或精度上都更勝磁編解碼器一籌。為機(jī)器人設(shè)計(jì)優(yōu)先選擇適宜的編解碼器時(shí)，必須根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域而所重視的效率來(lái)判斷：是需要成像編解碼器較高的精度，還是在極端自然環(huán)境前提下表現(xiàn)依然可信的磁編解碼器？

　　協(xié)同機(jī)器人的當(dāng)然式磁編解碼器應(yīng)用領(lǐng)域

丹麥的Universal Robots（UR）公司為市場(chǎng)上最成功、最有名的機(jī)器人制造商之一。UR所生產(chǎn)的多軸協(xié)同機(jī)器人采用AksIM系列磁旋轉(zhuǎn)當(dāng)然式編解碼器，提供更多卓越的性能、系統(tǒng)可信性與靈活性。

　　該款編解碼器就加裝在減速器后方，可直接監(jiān)控機(jī)器人中間的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度。相較于部份機(jī)器人將編解碼器加裝于減速器前方，此方式可減少庫(kù)季，使機(jī)器人的多次重復(fù)精度保持在±0.1mm之間，可應(yīng)付大絕大多數(shù)的市場(chǎng)需求。

　　適用于高階霍尼韋爾機(jī)器人的真正當(dāng)然式精細(xì)刻距成像編解碼器

　　運(yùn)用于霍尼韋爾或電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的高階機(jī)器人，比其它領(lǐng)域更倚賴當(dāng)然式編解碼器。採(cǎi)用當(dāng)然式編解碼器可讓機(jī)器人不必在每次開(kāi)啟后都須返回歸零邊線或原點(diǎn)邊線，此可有效簡(jiǎn)化開(kāi)啟程序。更重要的是，當(dāng)然式編解碼器還可明顯改善機(jī)器人的可信性。

一家全球知名的機(jī)器人制造商就特別針對(duì)霍尼韋爾產(chǎn)業(yè)的需求，特別針對(duì)化訂做一款六軸機(jī)器人。該制造西屯莊Renishaw RESOLUTE轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)然式成像編解碼器加裝于各軸作為第二組當(dāng)然式編解碼器，以提高定位精度。多加裝一組編解碼器后，機(jī)器人的精度與反應(yīng)靈敏度均有提升，背隙誤差的問(wèn)題也因此明顯改善。

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