로봇 영점
소개
로봇은 폐루프 서보 시스템을 통해 각 축의 모터 운동을 제어하며, 제어기는 명령을 통해 각 모터의 운행 상태를 정밀하게 제어합니다. 모터에 장착된 펄스 엔코더는 모터의 운행 신호를 실시간으로 로봇 제어기에 피드백할 수 있습니다. 로봇 운동 과정에서 제어기는 엔코더가 반환하는 신호를 지속적으로 수신하고 분석하여 로봇 운동의 정밀한 제어를 실현합니다.
제어기는 각 축의 영점 위치를 정확히 알아야만 엔코더가 반환하는 위치 정보를 올바르게 분석할 수 있습니다. 영점 기준이 확정되어야만 로봇이 매번 사용 과정에서 위치의 일관성과 반복성을 유지할 수 있습니다.
영점 데이터의 저장 메커니즘
로봇의 정상 사용 과정에서 영점 위치와 로봇의 관절 위치가 저장되며, 제어기가 정상적으로 전원이 꺼진 상황에서 내부 배터리를 사용하여 전원을 공급하여 유지합니다.
매번 로봇을 정상적으로 종료할 때마다 해당 데이터가 저장되고, 매번 전원을 켤 때마다 로봇은 백업의 데이터를 직접 읽어 인식하여 전원이 꺼졌을 때의 상태와 일치하도록 보장합니다.
로봇이 충돌, 배터리 방전 또는 장기간 미사용 등의 상황을 겪은 후, 영점이 편이하거나 손실될 수 있습니다. 이런 상황에서 로봇은 영점 교정을 진행하여 영점 위치를 재설정하고, 로봇이 정상적으로 작업할 수 있도록 보장해야 합니다.
영점 손실의 위험
로봇이 영점이 손실된 상황에서 계속 작업할 때 다양한 심각한 결과가 발생합니다.
-
로봇 각 관절축이 소프트웨어 제한 범위를 초과하여 작업할 가능성이 있으며, 이는 매우 위험한 상황입니다.
-
로봇이 지정된 위치에 도달할 수 없게 되는데, 이는 영점 위치가 달라서 같은 관절각 상황에서 로봇 말단 위치가 다르기 때문입니다.
-
로봇이 지정된 방향으로 지정된 길이만큼 이동할 수 없습니다(예: 정확히 1미터 이동 불가).
-
핸드-아이 교정 등 외부 매개변수 교정을 진행할 때, 소프트웨어가 교정 알고리즘에 따라 로봇이 도달해야 하는 여러 주요 점위를 계산합니다. 영점이 손실된 상황에서 로봇은 종종 이러한 점위에 정확히 도달할 수 없어, 최종적으로 외부 매개변수 계산 결과에 오차가 발생하여 로봇의 그립 포인트 정밀도와 작업 품질에 영향을 미칩니다.
영점 확인 방법
로봇 영점이 손실되었는지 감지하는 방법은 여러 가지가 있으며, 다음은 가장 자주 사용되고 효과적인 두 가지 감지 방법입니다:
-
티칭 펜던트를 통해 로봇의 모든 축 각도를 0°로 조정한 후, 로봇 각 축의 명판이 정렬되어 있는지 관찰합니다. 정렬되지 않았다면 로봇 영점이 손실된 것입니다.
-
로봇을 제어하여 지정된 방향으로 일정 거리 이동시킨 후, 로봇의 이동 거리와 이론적 거리가 일치하는지 관찰합니다. 명확한 편차가 있다면 영점 문제가 존재할 가능성이 있습니다.
영점 교정
영점 교정은 정밀한 기술 과정으로, 그 본질은 모터의 특정 위치에 해당하는 코드 디스크 값을 영점 위치 코드 디스크 값으로 설정하는 것입니다. 이 과정은 "영점 교정"이라고도 합니다.
영점 재교정은 실제로 소프트웨어의 위치 계산 기준을 변경하는 것입니다. 특별히 주의해야 할 점은 영점 재교정으로 인해 이미 티칭된 작업 프로그램의 본체 실제 위치점이 변경될 수 있다는 것입니다. 따라서 영점 교정 후에는 관련 작업 점위를 재티칭해야 할 수 있습니다.
영점 자세
영점 위치 교정을 진행할 때, 로봇 각 축이 특정한 표준 위치로 이동해야 하며, 이 위치를 기계적 영점 위치라고 합니다. 주의해야 할 점은 서로 다른 제조업체가 "기계적 영점 위치"에 대한 정의가 다르다는 것입니다. 기계적 영점 위치는 보통 제조업체가 미리 설정하며, 일반적으로 명판 표시나 전용 교정 지그를 통해 위치를 정하고, 모든 축이 모두 0°인 것은 아닙니다.
이 예시 자세에서 로봇의 각 축 관절값은 모두 0°이며, 구체적으로 다음과 같습니다:
| 축 번호 | 관절값 |
|---|---|
축1 |
0° |
축2 |
0° |
축3 |
0° |
축4 |
0° |
축5 |
0° |
축6 |
0° |