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简述焊接机器人的运动控制系统
用户为了正确使用并做到能常规维护焊接机器人,要对焊接机器人的运动控制系统有一定的了解,掌握其工作原理。
焊接机器人是装上了焊钳或各种焊的工业机器人。工业机器人的运动控制系统涉及数学、自动控制理论等,内容很多。要在较短的篇幅中,而系统地介绍工业机器人的运动控制系统,实在是非工业机器人控制人员所能及的事情,从焊接机器人的用户角度出发简明地阐述有关机器人运动控制系统的一般性问题。
焊接机器人系统包括:一焊接机器人,一用来控制焊接机器人驱动的机器人控制器,一个用来检测焊接机器人焊接状态的传感器,以及一个用来执行焊接机器人和机器人控制器整个控制的主个人计算机(pc),机器人焊接生产线价钱,其中主pc机根据传感器提供的检测信号向机器人控制器发送和接收关于焊接机器人移动路径的修正命令,因而直接控制焊接机器人的移动路径。因此,在焊接机器人系统中,在焊接过程中主pc机可以直接控制焊接机器人的移动路径。
机器人控制系统是机器人的重要组成部分,主要用于对机器人运动的控制,以完成特定的工作任务,其基本功能如下:
1 记忆功能:存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。
2 示教功能:离线编程、在线示教、间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两
3 与---设备联系功能:输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。
4 坐标设置功能:有关节坐标系、坐标系、工具坐标系和用户自定义四种坐标系。
5 人机接口:示教盒、操作面板、显示屏。
6 传感器接口:位置检测、视觉、触觉、力觉等。
7 位置伺服功能:机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。
8 故障诊断安全保护功能:运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。
焊接机器人焊接时的注意事项
焊接机器人开始只在点焊中得到应用,随着计算机技术、传感器技术的发展,弧焊机器人逐渐得到普及,焊接机器人在汽车、摩托车、工程机械等领域都得到了广泛的应用。
焊接机器人焊接时,操作人员须示教机器人焊的轨迹和设定焊接条件等。由于须示教,所以机器人不面向多品种少量生产的产品焊接。其次须---工件的精度,因为机器人没有眼睛,只能重复相同的动作。
焊接机器人轨迹精度为±0.1mm,以此精度重复相同的动作。焊接偏差大于焊丝半径时,有可能焊接不好,所以工件精度应保持在焊丝半径之内。焊接条件的设定取决于示教作业人员的技术水平,操作人员进行示教时须输入焊接程序,焊姿态和角度,电流、电压、速度等焊接条,示教操作人员须充分掌握焊接知识和焊接技巧。
焊接机器人焊接过程中须充分注意安全,它是一种高速的运动设备,在其进行自动运行时不允许人靠近机器人,须设置安全护栏。操作人员须接受劳动安全方面的专门教育,否则不准操作。

焊接机器人装备
点焊机器人的焊接装备,由于采用了一体化焊钳,焊接变压器装在焊钳后面,所以变压器必须尽量小型化。对于容量较小的变压器可以用50hz工频交流,而对于容量较大的变压器,已经开始采用逆变技术把50hz工频交流变为600~700hz交流,使变压器的体积减少、减轻。变压后可以直接用600~700hz交流电焊接,也可以再进行二次整流,用直流电焊接。焊接参数由定时器调节,参见图1b。新型定时器已经微机化,因此机器人控制柜可以直接控制定时器,无需另配接口。点焊机器人的焊钳,通常用气动的焊钳,气动焊钳两个电极之间的开口度一般只有两级冲程。而且电极压力一旦调定后是不能随意变化的。近年来出现一种新的电伺服点焊钳,如图4所示。焊钳的张开和闭合由伺服电机驱动,码盘反馈,使这种焊钳的张开度可以根据实际需要任意选定并预置。而且电极间的压紧力也可以无级调节。这种新的电伺服点焊钳具有如下优点:
1)每个焊点的焊接周期可大幅度降低,因为焊钳的张开程度是由机器人控制的,机器人在点与点之间的移动过程、焊钳就可以开始闭合;而焊完一点后,焊钳一边张开,机器人就可以一边位移,不必等机器人---后焊钳才闭合或焊钳完全张开后机器人再移动;
2)焊钳张开度可以根据工件的情况任意调整,只要不发生碰撞或干涉尽可能减少张开度,以节省焊钳开度,以节省焊钳开合所占的时间。
3)焊钳闭合加压时,不仅压力大小可以调节,而且在闭合时两电极是轻轻闭合,减少撞击变形和噪声。
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