SYMéTRIE六軸機(jī)器人選用雷尼紹先進(jìn)的RESOLUTE?絕對(duì)式光柵
2017-1-12 來源：雷尼紹 作者：-
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(dòng)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(dòng)平臺(tái)，它采用六個(gè)線性驅(qū)動(dòng)器（千斤頂）且具有六個(gè)自由度（X、Y、Z、俯仰、扭擺和滾擺）。SYMÉTRIE六軸機(jī)器人由一個(gè)低平臺(tái)（底座）、一個(gè)高平臺(tái)（移動(dòng)平臺(tái)）以及6個(gè)線性驅(qū)動(dòng)器（配有內(nèi)嵌滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置）組成。球形萬向接頭將各個(gè)驅(qū)動(dòng)拉桿分別連接到底座和移動(dòng)平臺(tái)。高平臺(tái)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(cè)試、顯微鏡/望遠(yuǎn)鏡、航空工程、科研等等。
雷尼紹RESOLUTE系列絕對(duì)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(jì)劃于2019年起開始發(fā)射）的制造過程中，對(duì)兩種類型的先進(jìn)組件進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試而設(shè)計(jì)。MTG系列衛(wèi)星由四顆成像衛(wèi)星 (MTG-I) 和兩顆探測(cè)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(duì)式光柵反饋?zhàn)鲃傂运欧h(huán)的可單獨(dú)控制的驅(qū)動(dòng)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(gè)驅(qū)動(dòng)拉桿上，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)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(duì)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。
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(duì)式光柵，是因?yàn)樗哂凶吭降臏y(cè)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(duì)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。”
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(jì)用于測(cè)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(cè)裝置 (SSDA)（包括四個(gè)光學(xué)濾波探測(cè)器）組成，每10分鐘通過16個(gè)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(gè)自由度輔助SSDA的地面校準(zhǔn)和測(cè)試，其平移位置精度達(dá)到±0.1 μm。該儀器設(shè)計(jì)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(cè)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(dòng)平臺(tái)內(nèi)部的一個(gè)“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。
SYMETRIE GICS六軸機(jī)器人
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(cè)量組件檢測(cè)電子元件總成 (IA DEA) 的地面校準(zhǔn)和測(cè)試。IA DEA安裝在氣象探測(cè)衛(wèi)星的紅外探測(cè)器 (IRS) 前方，可實(shí)時(shí)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(duì)其進(jìn)行后續(xù)調(diào)整。
利用SYMETRIE六軸機(jī)器人完成的IA DEA測(cè)試設(shè)置
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(bào)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(jí)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(cè)儀組成。SYMÉTRIE六軸機(jī)器人支持單個(gè)黑體和紅外光源，可在發(fā)射之前對(duì)IA DEA執(zhí)行地面測(cè)試和校準(zhǔn)。兩個(gè)紅外光源，包括再現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試模式的靶標(biāo)，均安裝在六軸機(jī)器人的X-Y平移臺(tái)頂部。六軸機(jī)器人的功能是相對(duì)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(dòng)控制平臺(tái)，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(jì)數(shù)錯(cuò)誤是不可接受的，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致位置讀數(shù)出錯(cuò) — 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(huì)造成其他光柵發(fā)生計(jì)數(shù)錯(cuò)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。
SYMETRIE IA DEA六軸機(jī)器人
高分辨率和低噪聲（抖動(dòng)）：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(gè)驅(qū)動(dòng)器的定位命令。RESOLUTE的高精度和卓越的動(dòng)態(tài)性能，再加上快速的光柵響應(yīng)時(shí)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(duì)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(dòng)雙方的產(chǎn)品創(chuàng)新。
網(wǎng)站特寫圖：RESOLUTE讀數(shù)頭
關(guān)于SYMÉTRIE
SYMÉTRIE位于法國尼姆市，是領(lǐng)先的六軸機(jī)器人制造商。六軸機(jī)器人可利用六個(gè)自由度定位空間中的物體，精度、分辨率和堅(jiān)固度都較高。SYMÉTRIE在MegaJoule Laser（法國兆焦耳激光項(xiàng)目）、James Webb和Gaia空間望遠(yuǎn)鏡等大型科技項(xiàng)目方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。憑借其公認(rèn)的專業(yè)技術(shù)，SYMÉTRIE贏得了法國計(jì)量學(xué)會(huì) (Collège Français de Métrologie) 頒發(fā)的“2007年度法國國家計(jì)量獎(jiǎng)”。
如欲了解SYMÉTRIE產(chǎn)品詳細(xì)信息，請(qǐng)?jiān)L問其主網(wǎng)站www.hexapod-system.com
詳情請(qǐng)?jiān)L問 www.renishaw.com.cn/encoders
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