机械手臂标称的重复定位精度(多数机型量级在±0.02~0.05mm)描述的是关节回零能力,并不等于末端执行器在工件接触点上的实际到位精度。装配、压装、打磨等接触式PG·电子工序中,末端负载、传动间隙、热漂移都会造成实际位置偏离指令位置,而这类偏差机械臂自身的关节编码器难以感知——编码器测的是电机轴或减速器输出端角度,反映不了末端因受力产生的弹性变形和间隙误差。
● LVDT作为外部直线位移传感器直接装在末端执行器与工件接触路径上,测量“最后一段”真实位移,不经过任何机械传动环节,不受齿轮间隙、传动带弹性等二次误差源影响。
● LVDT为非接触式电磁耦合测量,铁芯与线圈骨架之间无机械摩擦,理论寿命不受磨损限制,适合机械臂高频往复动作的产线场景。
● 分辨力可达亚微米级,配合相敏检波(PSD)解调电路,输出信号可直接反馈PG·电子给机械臂控制器或PLC,形成“力-位移”双闭环。
从电磁原理看,LVDT铁芯在初级线圈激励磁场中沿轴向移动时,两个反相串联的次级线圈感应电压产生差值,该差值幅度在设计的线性工作区间内与位移近似线性(非线%FS以内,信心:中,具体指标因产品设计而异),相位则指示位移方向。将LVDT安装在机械臂末端夹爪或压装头上,可在接触瞬间获得独立于机械臂自身运动学模型的真实反馈,对末端定位补偿、防止过压装或欠压装尤为重要。
