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博乐体育app:焊接机器人的控制原理及应用

博乐体育app:焊接机器人的控制原理及应用

  焊接机器人是一种高度自动化的焊接设备,是焊接自动化的革命性进步, 它突破了焊接刚性自动化传统方式,开拓了一种柔性自动化新方式。在大三上 学期的认识实习过程中,已经在长力机械厂有所接触。焊接机器人采用机器人 代替手工焊接作业是焊接制造业的发展趋势,是提高焊接质量、降低成本、改 善工作环境的重要手段。机器人焊接作为现代制造技术发展的重要标志己被国 内许多工厂所接受,并且越来越多的企业首选焊接机器人作为技术改造的方案。

  焊接机器人技术的发展我国开发工业机器人晚于美国和日本,起于 20 世纪 70 年代,早期是大学和科研院所的自发性的研究。到 80 年代中期,全国没有一 台工业机器人问世。而在国外,工业机器人已经是个非常成熟的工业产品,在 汽车行业得到了广泛的应用。鉴于当时的国内外形势,国家“七五”攻关计划 将工业机器人的开发列入了计划,对工业机器人进行了攻关,特别是把应用作 为考核的重要内容,这样就把机器人技术和用户紧密结合起来,使中国机器人 在起步阶段就瞄准了实用化的方向。

  与此同时于 1986 年将发展机器人列入国家863高科技计划。在国家863 计划实施五周年之际,同志提出了发展高科技,实现产业化的目标。 在国内市场发展的推动下,以及对机器人技术研究的技术储备的基础上,863 主 题专家组及时对主攻方向进行了调整和延伸,将工业机器人及应用工程作为研 究开发重点之一,提出了以应用带动关键技术和基础研究的发展方针,以后又 列入国家八五和九五中。经过十几年的持续努力,在国家的组织和支持下, 我国焊接机器人的研究在基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大 进展,并已进入使用化阶段,形成了点焊、弧焊机器人系列产品,能够实现小 批量生产。

  常规的弧焊机器人系统由以下 5 部分组成。 1、机器人本体,一般是伺服电机驱动的 6 轴关节式操作机,它由驱动器、传 动机构、机械手臂、关节以及内部传感器等组成。它的任务是精确地保证机械 手末端(悍枪)所要求的位置、姿态和运动轨迹。 2、机器人控制柜,它是机器人系统的神经中枢,包括计算机硬件、软件和一些 专用电路,负责处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作。 3、焊接电源系统,包括焊接电源、专用焊枪等。 4、焊接传感器及系统安全保护设施。 5、焊接工装夹具。

  焊接机器人工作站正常运行的中枢是其控制柜中的计算机系统。焊接机器 人工作站通过计算机系统对焊接环境、焊缝跟踪及焊接动态过程进行智能传感, 根据传感信息对各种复杂的空间曲线焊缝进行实时跟踪控制,从而控制焊枪能 够实现规划轨迹运行,并对焊接动态过程进行实时智能控制。由于焊接工艺、 焊接环境的复杂性和多样性,焊接机器人工作站在实施焊接前,应配备其焊接

  路径和焊接参数的计算机软件系统。该软件要对焊缝空间的连续轨迹、焊接运 动的无碰路径及焊枪姿态进行规划设计,并根据焊接工艺来优化焊接参数。

  焊接机器人能够代替人类在危险、有害的恶劣环境中作业,同时又带来了 另一种潜在的危险,即机器人伤人事故。为此,在焊接机器人在线运行时,绝 对不能有人进入其运动安全范围所在区域,并且其运动区域内应该保证无干涉, 这是焊接机器人安全管理的最为重要的一条原则。此外,除了通用的工业安全 规程外,还要注意焊接机器人的特殊性,采取相应可靠的对策。例如现在我们 正在使用的安全措施: 1、为焊接机器人及其周边设备安装安全防护栏,以防止有人进入危险区域造成 意外伤害; 2、在安全护栏入口的安全门上设置插拔式电接点开关,该开关与焊接机器人的 安全回电路相连接,一旦安全门打开,机器人控制器将切断机器人的驱动电源, 机器人立即停止运动; 3、在距焊接机器人所在工位最近的地方,安装多个紧急停止开关,一旦发生紧 急或危险情况,工作人员可以就近按下急停,让机器人停止运动; 4、示教作业时降低焊接机器人的运动速度,并由经过专业技术操作培训的人员 进行示教; 5、焊接机器人安全电路与生产线安全电路联为一体,当生产线遇到紧急情况 时,生产工人可以按下该线上任何工位的紧急停止开关,让机器人停止运动;

  我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等 行业。汽车是焊接机器人的最大用户,也是最早的用户,汽车制造和汽车零部 件生产企业中的焊接机器人占全部焊接机器人的 76%。在汽车行业中,点焊机器 人与弧焊机器人的比例为 3:2,而其他行业大都是以弧焊机器人为主。20 世纪 90 年代以来,先进技术、生产设备及工艺装备的引进使我国的汽车制造水平讯 速提高到规模化生。

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