PULS普尔世工控电源在机器人工作站的应用

工业机器人又称工业机械手臂，在生产中主要应用在焊接、喷涂、搬运、医疗、航天、军事等行业。其中，焊接机器人应用占工业机器人应用的40%。由于焊接过程中存在大量的烟尘、弧光以及金属飞溅，使得工作环境相当恶劣，严重影响了焊接产品的质量。焊接机器人的应用不仅可提供稳定且较高的焊接质量，保证了焊接产品的均一性，还能够改善工人的劳动条件，提高劳动生产率，明确产品的生产周期，从而保障产品的产量。

图1   焊接机器人

焊接机器人在现场的应用，出于安全及机器人的协调控制等原因，都会设计专门的焊接机器人工作站。焊接机器人的焊接精度和可靠性要求极高，以“简约、强劲、稳健、高效”著称的PULS普尔世电源也因此成为机器人工作站的优选电源。

在本案例中，用户选择了普尔世电源的两款产品：直流电源CS10.244和电子保护模块PISA11.403。其中，直流电源CS10.244主要用来提供24V直流电压，所搭配的负载包括控制柜内的PLC、继电器、显示屏和接触器，以及机器人手臂上的传感器等；而电子保护模块PISA11.403则对机器人手臂上的传感器进行单独的保护，将操作前端与整个系统隔离开来，保证系统在传感器端发生故障时能够继续工作。

下图为本案例应用的实际原理图（图2）。图中，传感器1和2均安装在机器人手臂上，实际应用中分别对应了电磁感应式接近传感器和气缸上用的磁性开关，用来检测机器人手臂是否运动到位，以及被焊接物件焊接位置是否有偏差。此处加入普尔世电子保护模块PISA11.403的原因如下：

首先，在焊接过程中，各种意外的短路现象有可能发生。其次，在维护时，传感器输入是引到一个分线盒里面统一处理的，属于硬接线形式，在接线的时候也容易短路。再次，焊接时电流比较大，由此产生的电磁干扰可能引起传感器过载。如果没有电子保护模块的保护，传感器与其他负载共用同一个电源，一旦短路，发生过载，电源则会短路关断或开启过载保护，从而使得整个控制系统全部停止工作。这一情况经常发生，对用户造成了很大的困扰。因此，用户非常需要能对此传感器做单独的保护，而普尔世的PISA系列电子保护模块正是最适合的产品。

图2   机器人工作站电源应用示意图

普尔世的PISA系列电子保护模块可用来保障负载的供电稳定性、避免电压不敏感型负载的短路、过流影响其它负载，同时可保障电压不敏感型负载的瞬时峰值功率需求。PISA可以指示故障产品回路，手动恢复故障回路以及从电流和电压两个指标来监控负载的状态。它包含以下优点：

1.      电压和电流侦测，关键支路的电压不低于21V；

2.      精度更高，内置电流传感器；

3.      脱扣时间更短，Smart MOSFET的关断时间，只有微秒级；

4.      性价比，适用性更高。

普尔世电源产品在该项目中的主要优势是：

1.      抗震动性能好，CS10.244的正弦震动强度在500Hz下可达到2g，冲击达到30g，6ms；20g，11ms，这些性能很好的满足了工作条件；

2.      普尔世电源产品在EMC方面表现优秀，满足EN61000-6-1，EN61000-6-2，EN61000-6-3和EN61000-6-4；

3.      输出电压稳定，其电压调整率为70mV，负载调整率为100mV，纹波噪音为50mVpp；

4.      普尔世电源产品的可靠性较高，CS10.244在满载状态下，25°C时的寿命预期达到15年，MTBF在25°C，满载时可达到160年（SN29500）；

5.      PISA性价比高，能及时保护传感器出现的短路意外，为系统的稳定作出巨大贡献。

普尔世电源以其出色的产品性能在该行业应用中广受好评。“精于电、致于心”将是普尔世身体力行的誓言。