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焊接機器人運動控制系統(tǒng)
焊接機器人運動控制系統(tǒng)中的硬件一般包括:
控制計算機??刂葡到y(tǒng)的調(diào)度指揮機構(gòu)。一般為微型機,其微處理器有32位、64位等,如奔騰系列CPU以及其他類型CPU;
示教盒。示教焊接機器人的工作軌跡和參數(shù)設(shè)定,以及所有人機交互操作。
示教盒擁有自己獨立的CPU以及存儲單元,與主計算機之間以串行通信方式實現(xiàn)人機信息交互;
操作面板。由各種操作按鍵、狀態(tài)指示燈構(gòu)成,只完成基本功能操作;
硬盤和軟盤存儲器。存儲焊接機器人工作程序以及各種焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫的外圍存儲器;
數(shù)字和模擬量輸入輸出。各種狀態(tài)和控制命令的輸入或輸出。
打印機接口。記錄需要輸出的各種信息。
傳感器接口。用于信息的自動檢測,實現(xiàn)機器人柔順控制,一般為力覺、觸覺和視覺傳感器。對一般的點焊或弧焊機器人來說,控制系統(tǒng)中并不設(shè)置力覺、觸覺和視覺傳感器。
軸控制器。完成機器人各關(guān)節(jié)位置、速度和加速度控制。
輔助設(shè)備控制。用于和焊接機器人配合的輔助設(shè)備控制,如焊接電源系統(tǒng)、焊槍(焊鉗)、焊接裝系統(tǒng)等。
焊接工裝介紹
焊接工裝對項目整體進度起到了重要的作用,工裝設(shè)計是一門學科,需要經(jīng)驗的積累,機械、電氣知識的積累以及對產(chǎn)品的深度認識,在此不過多進行闡述,只是提供一種思路,應(yīng)對焊接工裝的設(shè)計。
一般來說,機器人適合標準、重復性低的產(chǎn)品,從而進行大規(guī)模制造,所以對焊接工裝的一致性(意義等同于機器人重復定位精度的一致性),夾持順序、定位精度、剛度以及同機器人配合的位置要求,都是設(shè)計焊接工裝的關(guān)鍵因素,既要保證焊接產(chǎn)品在工裝定位位置的準確性,也要保證可以控制焊接完成后的焊接應(yīng)力變形,需要有適合的剛度。大部分焊接工裝的定位選用氣動結(jié)構(gòu),液壓、電動或手動作為支撐氣動結(jié)構(gòu)來使用,同時隨著技術(shù)進步,可以考慮使用磁力固定來進行,但是僅針對無磁偏吹的特殊工裝,在此需要根據(jù)實際情況來選擇。同時為了提高產(chǎn)品散熱和剛度,常用紫銅和合金材料來制作特殊的襯墊。
焊接技術(shù)的廣泛使用
焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于機械設(shè)備生產(chǎn)中,普通焊接技術(shù)是用高電流使焊材融化,把相互分離的金屬材料融為一體,但是普通的焊接技術(shù)由于在空氣下進行,焊材容易被空氣 中的氧氣氧化,焊接產(chǎn)品耐壓等性能差。
亞弧焊焊接技術(shù)是在普通電弧焊的原理的基礎(chǔ)上, 利用亞氣或氮氣對金屬焊材的保護,通過高電流使焊材在被焊基材上融化成液態(tài)形成溶 池,使被焊金屬之間達到冶金結(jié)合的一種焊接技術(shù),由于在高溫熔融焊中不斷送入亞氣或 氮氣等保護氣體,使被焊金屬不能和空氣中氧氣接觸,從而可防止被焊金屬被氧化下,但是 這種隔離是靠氣流保護,不能使氧氣和被焊金屬完全隔離,在焊接銅、鎳、不銹鋼等易氧化 的金屬時就容易產(chǎn)生氧化現(xiàn)象,并且目前的亞弧焊工藝參數(shù)沒有統(tǒng)一標準,不能成批焊接, 焊接效率較低,焊接成品合格率較低,不能滿足高要求的標準。