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机器人行业的测试解决方案

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发表于 2017-9-30 09:55:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
一:机器人行业简介
经过上世纪最后30年的发展,中国机器人产业在本世纪引来了发展的高潮。在中国制造2025规划中,机器人与高档数控机床被列为政府大力推动突破发展的十大重点领域。
另外,机器人产业十三五发展规划已正式发布,在十三五期间,机器人必将有快速的发展。在世界前五大机器人供应国中,我国的机器人密度显著的地域韩国、日本、德国、美国等国家,机器人的使用率还处于较低水平,该水平也地域机器人密度的全球平均值62台/万人。
    近几年,机器人被我国在社会各界,并不断进步,而世界也在不断开发更加便利且多功能的机器人。工业机器人被用于组装工厂,其快速控制、应答的优良性能非常适用于快速且精密的组装工作。灾害搜救机器人,能够远程操控,在人类无法进入或到达的地方开展调查。此外,家用机器人也有扫地机器人等能够进行家务劳作的机器人。
此外,随着老龄化社会程度的加深,为弥补劳动力不足,护理机器人(看护型、行走支架型、会话交流型机器人等)也开始发挥作用。这些机器人的动力来源( actuator *)是电机,根据用途的不同电机也有不同类型,预计今后如何提高电机性能将会成研发的一个趋势。用于机器人的代表性电机的种类与特点如下表1所示。
图片1.png
1 代表性电机的种类与对比
    机器人行业在快速发展的过程中,其优异的性能需要良好的测试仪器来对其验证,日本横河电机作为新能源行业测试的领导者,为机器人研发测试提供全方位的测试解决方案。
二:横河仪器的测试解决方案
    1:多轴机器人功耗测试
    控制机器人完成上下左右动作的间接部分的驱动器(逆变器)位于电机附近,控制直流电源位置的指令信号从控制器传入驱动器。例如,5轴机器人当中DC1系统会组装有5台逆变器。由下图2的测试系统中,可以看到由两台WT1800完成多轴机器人的功耗测试。
图片2.png
2 多轴机器人测试系统
   由上图可以看出,两台WT1800同步完成多轴机器人的功耗测试,另外WTViewer最多可连接4台WT1800测量电压、电流、功率等数据。此外,使用电缆连接2台WT1800后,可以采集同步测量的数据,并通过PC在2台仪器之间进行数据运算。
    2:瞬态波形的高精度功耗测试
    工业机器人使用电机完成加速减速的操作,该动作所需时间一般都在几百ms到几秒之间,非常短暂。但是目前的功率分析仪通常以工频50HZ的波形为主要测试对象,在高速运行的机器人功耗测试项目当中,目前还没有很好的测试解决方案。针对高速机器人的运行特点,横河新推出了PX8000高带宽,快速响应的功率测试设备,既可以完成波形的功率运算,还能够实现普通功率计所没有的波形分析,非常有助于提高机器人的运行效率。
图片3.png
3 焊接机器人的功耗测试
    由图3显示高精度示波功率仪PX8000能够测量输入控制器的输入功率、以及电机控制中的电机输出功率的瞬态变化。在重复加速减速的动作过程中,能够捕捉瞬态的电压有效值、电流有效值、功率数据
    3:高速焊接机器人的同步测试
在机器人焊接评估试验中,不仅需要获取机器人运行的电压、电流、功率数据,还需要高速获取焊接过程的图像,并在同时确认焊接的状况。横河示波记录仪DL850E在获取电流/焊接电压的同时,还可通过XviewerEYE与Photron高速摄像仪记录的焊接图像同步实现同步测量。
图片4.png
3 焊接机器人的同步测试
由上图可以看出,横河DL850在焊接过程中完成了机器人电压,电流和功耗的测试。XviewerEYE软件记录了焊接机器人的高速焊接图像,通过电脑将图像和测试数据整合同步,可在回放过程中确认各个焊接过程中的电压和电流等机器人运行数据。
三:小结
    无论是机器人的开发阶段还是机器人的生产应用阶段,为了确保机器人良好稳定的运行,作为全方位的测试解决专家,无论现在还是将来,横河一直在提供测试方案,解决机器人发展过程中出现的性能和品质问题。

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