六轴机械臂电控系统详解

六轴机械臂电控系统详解

六轴机械臂是工业机器人领域的重要组成部分，广泛应用于智能制造和自动化生产中。本文将详细介绍六轴机械臂的电控系统，包括其本体结构、控制柜组成、示教盒操作以及系统连接和调试方法。

本体部分

六轴机械臂通常具有10kg的负载能力，常见的品牌包括埃夫特、库卡和发那科等。其本体由底座和六个依次连接的连杆组成，每个连杆由一个电机驱动。从底座到末端的轴依次是：

• 轴一：带动整个机械臂旋转
• 轴二：相对轴一在平面内旋转
• 轴三：相对轴二在平面内旋转
• 轴四：垂直于轴三旋转
• 轴五：相对轴四在平面内旋转
• 轴六：垂直于轴五旋转

其中，轴六末端设有螺丝孔，可安装自制夹具。各轴伺服电机的功率不同：轴一、轴二为1kW，轴三、轴四为400W，轴五、轴六为200W。

控制柜部分

控制柜内部主要分为电源部分和控制电气部分。电源通过航空插头接入控制柜，经过变压器、稳压器和滤波器转换为220V、380V和24V的稳定电压。控制电气部分包括：

• 信号转接板
• 六个伺服控制器
• 一个主控制器

各伺服控制器之间通过以太网通信，接收主控制器发送的指令，并返回应答报文和故障码。每个伺服电机可通过面板单独操作并配置参数。主控制器支持IO扩展模块，可与PLC通信，并配备CF卡用于存储配置参数和轨迹数据。

示教盒部分

示教盒通过航空插头与控制器相连，配备钥匙和急停按钮，可切换手动和自动模式。示教盒设有六轴的手动按键，支持单独移动每个轴进行示教，还配有触控笔用于操作触控面板。在示教模式下，可手动调整位置；在自动模式下，可按轨迹点进行差补运算，控制六轴同时运动。此外，示教盒还支持设置电子围栏和各轴的最大工作位置。

系统连接与调试

本体与控制柜通过两条电机线和编码器线连接，线缆长度不超过20米。现场布置完成后，需要进行接线、标定以及手动和自动测试。