SYMéTRIE是全球領(lǐng)先的六軸機(jī)器人解決方案供應(yīng)商之一,其產(chǎn)品主要用于定位和運(yùn)動控制領(lǐng)域。六軸機(jī)器人是一種并聯(lián)機(jī)器人,也被稱為六軸運(yùn)動平臺,它采用六個線性驅(qū)動器(千斤頂)且具有六個自由度(X、Y、Z、俯仰、扭擺和滾擺)。SYMéTRIE六軸機(jī)器人由一個低平臺(底座)、一個高平臺(移動平臺)以及6個線性驅(qū)動器(配有內(nèi)嵌滾珠絲杠驅(qū)動裝置)組成。球形萬向接頭將各個驅(qū)動拉桿分別連接到底座和移動平臺。高平臺支撐有效載荷,能夠以垂直和水平方向安裝。六軸機(jī)器人的典型應(yīng)用包括:飛行模擬、材料測試、顯微鏡/望遠(yuǎn)鏡、航空工程、科研等等。
SYMETRIE GICS六軸機(jī)器人
SYMETRIE IA DEA六軸機(jī)器人
雷尼紹RESOLUTE系列絕對式光柵已應(yīng)用在SYMéTRIE的地面集成和校準(zhǔn)支持 (GICS) 六軸機(jī)器人及
ZONDA六軸機(jī)器人上;這些六軸機(jī)器人專為在Meteosat第三代 (MTG) 氣象衛(wèi)星(計劃于2019年起開始發(fā)射)的制造過程中,對兩種類型的先進(jìn)組件進(jìn)行驗(yàn)證測試而設(shè)計。MTG系列衛(wèi)星由四顆成像衛(wèi)星
(MTG-I) 和兩顆探測衛(wèi)星 (MTG-S) 組成,可沿地球同步軌道運(yùn)行并采集數(shù)據(jù)。這些應(yīng)用都需使用以絕對式光柵反饋?zhàn)鲃傂运欧h(huán)的可單獨(dú)控制的驅(qū)動器。雷尼紹配有ZeroMet? (FeNi36) RELA直線柵尺的
RESOLUTE光柵系統(tǒng)安裝在每個驅(qū)動拉桿上,可實(shí)現(xiàn)高精度測量 — 柵尺熱膨脹幾乎為零,讀數(shù)頭分辨率達(dá)5 nm,噪音小,周期誤差低并且平移速度高。RESOLUTE絕對式光柵確保了GICS和ZONDA六軸機(jī)器人能夠保持卓越的精度和穩(wěn)定性;這兩種機(jī)器人設(shè)備均獲得了ISO-5潔凈室應(yīng)用認(rèn)證。
利用SYMETRIE六軸機(jī)器人完成的IA DEA測試設(shè)置
SYMéTRIE首席機(jī)械工程師Matthieu Cuq解釋道:“我們之所以選中雷尼紹RESOLUTE絕對式光柵,是因?yàn)樗哂凶吭降臏y量性能,在高真空度環(huán)境下能夠可靠工作。此外,光柵尺由低膨脹率的ZeroMet材料制成,這能有效降低六軸機(jī)器人對溫度變化的敏感性。熱穩(wěn)定性是這些太空光學(xué)項(xiàng)目的一項(xiàng)關(guān)鍵要求?!?/p>
GICS六軸機(jī)器人
它是一種尺寸為1600 (L) x 1200 (W) x 1000 (H) mm的定制六軸機(jī)器人,設(shè)計用于測試上述四顆成像衛(wèi)星上的靈活組合成像儀 (FCI),由歐洲航天局 (ESA) 訂購。FCI由掃描鏡、望遠(yuǎn)鏡以及光譜分離和檢測裝置 (SSDA)(包括四個光學(xué)濾波探測器)組成,每10分鐘通過16個光譜通道提供一次地球全景圖像。
SYMéTRIE的GICS六軸機(jī)器人可使用六個自由度輔助SSDA的地面校準(zhǔn)和測試,其平移位置精度達(dá)到
±0.1 μm。該儀器設(shè)計用于將入射光分成5組離散光譜;其中四組為近紅外 (NIR) 或紅外 (IR) 光譜。在測試和校準(zhǔn)期間,光源裝置(圖1中紫色部分)將光束引導(dǎo)至六軸機(jī)器人移動平臺內(nèi)部的一個“光學(xué)組件”。光學(xué)組件隨后處理入射光,并照亮位于出射光瞳前方的SSDA視野。六軸機(jī)器人用于精確地配準(zhǔn)光學(xué)組件的出射光瞳和SSDA入射光孔。
用于IA DEA的ZONDA六軸機(jī)器人
這款尺寸為725 mm (L / W) x 650 mm (H) 的小型六軸機(jī)器人適合低至10-6 mbar的真空應(yīng)用,專門用于干涉測量組件檢測電子元件總成 (IA DEA) 的地面校準(zhǔn)和測試。IA DEA安裝在氣象探測衛(wèi)星的紅外探測器 (IRS) 前方,可實(shí)時了解衛(wèi)星上各種儀器的光學(xué)和輻射性能及特性,并可輔助對其進(jìn)行后續(xù)調(diào)整。
IRS將為歐洲各國國家氣象中心以及其他地區(qū)性/全球性數(shù)值天氣預(yù)報運(yùn)營服務(wù)機(jī)構(gòu)提供大量氣象數(shù)據(jù)。該儀器的工作原理基于傅里葉變換紅外光譜儀,可處理毫米級波長的電磁波,由掃描鏡、前置望遠(yuǎn)鏡、干涉儀、后置望遠(yuǎn)鏡、冷卻聚焦光學(xué)元件和探測儀組成。SYMéTRIE六軸機(jī)器人支持單個黑體和紅外光源,可在發(fā)射之前對IA DEA執(zhí)行地面測試和校準(zhǔn)。兩個紅外光源,包括再現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)測試模式的靶標(biāo),均安裝在六軸機(jī)器人的X-Y平移臺頂部。六軸機(jī)器人的功能是相對于IA DEA準(zhǔn)確定位紅外光源和光學(xué)元件,其平移精度為±0.1 μm。
RESOLUTE讀數(shù)頭
RESOLUTE解決方案
采用BiSS?協(xié)議的RESOLUTE光柵為SYMéTRIE提供了先進(jìn)的功能,不斷支持其開發(fā)創(chuàng)新的六軸機(jī)器人產(chǎn)品。從航空工程到太空探索,從同步加速器到大量科研實(shí)驗(yàn),六軸機(jī)器人提供的獨(dú)特多用途運(yùn)動控制平臺,已廣泛應(yīng)用于諸多不同的行業(yè)。
RESOLUTE在六軸機(jī)器人應(yīng)用方面的優(yōu)點(diǎn)包括:
可靠性:可靠的光柵數(shù)據(jù)輸出是關(guān)鍵。出現(xiàn)如斷電等造成的計數(shù)錯誤是不可接受的,因?yàn)檫@會導(dǎo)致位置讀數(shù)出錯 — 如果大幅偏離穩(wěn)定配置,可使六軸機(jī)器人嚴(yán)重受損。RESOLUTE具有極強(qiáng)的抗污、抗劃痕和抗油脂能力,相比之下,這些灰塵、劃痕和油脂可能會造成其他光柵發(fā)生計數(shù)錯誤。獨(dú)立位置校驗(yàn)算法還能確保在出現(xiàn)任何伺服控制問題之前,標(biāo)記任何潛在問題。
高分辨率和低噪聲(抖動):六軸機(jī)器人需要具有高分辨率和穩(wěn)定性的位置反饋系統(tǒng)。低噪聲(通常低于10 nm RMS)可提高六軸機(jī)器人的位移靈敏度,并可通過伺服環(huán)剛性提高其穩(wěn)定性。
系統(tǒng)精度高,速度快,使用BiSS串行通信協(xié)議:由于六軸機(jī)器人具有并聯(lián)機(jī)械定位結(jié)構(gòu),因此需要一套非常復(fù)雜的控制系統(tǒng) — 例如,位置坐標(biāo)以虛擬笛卡爾軸形式提供,隨后被控制器轉(zhuǎn)換為單個驅(qū)動器的定位命令。RESOLUTE的高精度和卓越的動態(tài)性能,再加上快速的光柵響應(yīng)時間(得益于BiSS接口),這些都有助于優(yōu)化控制器和六軸機(jī)器人的性能。
易于安裝:RESOLUTE是一款單碼道絕對式光柵,相較于傳統(tǒng)的多碼道光柵,安裝公差更加寬松。
RESOLUTE內(nèi)置LED安裝指示燈,進(jìn)一步簡化了六軸機(jī)器人制造和維護(hù)過程中的光柵安裝流程。
雷尼紹與SYMéTRIE建立了緊密的合作關(guān)系,這有助于交付先進(jìn)的六軸機(jī)器人,從而滿足航天設(shè)備制造業(yè)苛刻的產(chǎn)品要求。未來更加深入的合作將進(jìn)一步推動雙方的產(chǎn)品創(chuàng)新。