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淺談焊接機(jī)器人系統(tǒng)原理

工業(yè)機(jī)器人只有作為作業(yè)系統(tǒng)的一部分才能發(fā)揮作用

。由于各種不同類型的機(jī)器人不斷涌現(xiàn)

，它們發(fā)揮作用的形式和組成的系統(tǒng)也在不斷變化

。工業(yè)機(jī)器人作為制造系統(tǒng)的一部分發(fā)揮作用是典型的

。下面榮仕杰小編通過焊接機(jī)器人系統(tǒng)來分析機(jī)器人的工作原理。焊接機(jī)器人系統(tǒng)工作時(shí)

，至少需要一個(gè)工作臺(tái)

，將工件裝卡在上面，并運(yùn)送到機(jī)器人焊接的合適位置

。這樣

，構(gòu)成了一個(gè)簡單的機(jī)器人焊接系統(tǒng)，稱為機(jī)器人焊接工作站

。如果機(jī)器人組成一個(gè)焊接生產(chǎn)線

，則這個(gè)系統(tǒng)就變得更為復(fù)雜。

機(jī)器人要完成焊接作業(yè)

，必須依賴于控制系統(tǒng)與輔助設(shè)備的支持和配合

。完整的焊接機(jī)器人系統(tǒng)一般由機(jī)器人操作手、變位機(jī)

、控制器

、焊接系統(tǒng)（專用焊接電源、焊槍或焊鉗等）

、焊接傳感器

、中央控制計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的安全設(shè)備等組成。

機(jī)器人操作手是焊接機(jī)器人系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

，它由驅(qū)動(dòng)器

、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)器人臂

、關(guān)節(jié)以及內(nèi)部傳感器（如編碼盤）等組成

。它的任務(wù)是準(zhǔn)確地保證末端操作器所要求的位置、姿態(tài)和實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)

。工業(yè)機(jī)器人操作手具有６個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的鉸接開鏈?zhǔn)綑C(jī)器人

。

變位機(jī)的作用是將被焊工件旋轉(zhuǎn)（平移）到的焊接位置。在焊接作業(yè)前和焊接過程中

，變位機(jī)通過夾具來裝卡和定位被焊工件

，對(duì)工件的不同要求決定了變位機(jī)的負(fù)載能力及其運(yùn)動(dòng)方式。為了使機(jī)器人操作手充分發(fā)揮效能

，焊接機(jī)器人系統(tǒng)通常采用兩臺(tái)變位機(jī)

，當(dāng)在其中一臺(tái)上進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，另一臺(tái)則完成工件的上裝和卸載

，從而使整個(gè)系統(tǒng)獲得高的費(fèi)用效能比

。

淺談焊接機(jī)器人系統(tǒng)原理

機(jī)器人控制器是整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的大腦，它由計(jì)算機(jī)硬件

、軟件和一些專用電路構(gòu)成

，其軟件包括控制器系統(tǒng)軟件

、機(jī)器人專用語言、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)軟件

、機(jī)器人控制軟件

、機(jī)器人自診斷及自保護(hù)軟件等?div id="d48novz" class="flower left">

？刂破髫?fù)責(zé)處理焊接機(jī)器人工作過程中的全部信息和控制其全部動(dòng)作

。所有現(xiàn)代機(jī)器人的控制器都是基于多處理器，根據(jù)操作系統(tǒng)的指令

，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過系統(tǒng)總線實(shí)現(xiàn)對(duì)不同組件的驅(qū)動(dòng)及協(xié)調(diào)控制

。

焊接系統(tǒng)主要由焊鉗（點(diǎn)焊機(jī)器人）、焊槍（弧焊機(jī)器人）

、焊接控制器及水

、電、氣等輔助部分組成

。焊接控制器是由微處理器及部分外圍接口芯片組成的控制系統(tǒng)

，它可根據(jù)預(yù)定的焊接監(jiān)控程序，完成焊接參數(shù)輸入

、焊接程序控制及焊接系統(tǒng)故障自診斷

，并實(shí)現(xiàn)與本地計(jì)算機(jī)及示教盒的通信聯(lián)系。用于弧焊機(jī)器人的焊接電源及送絲設(shè)備由于參數(shù)選擇的需要

，必須由機(jī)器人控制器直接控制

，電源在其功率和接通時(shí)間上必須與自動(dòng)過程相符。

在焊接過程中

，盡管機(jī)器人操作機(jī)

、變位機(jī)、裝卡設(shè)備和工具能達(dá)到很高的精度

，但由于存在被焊工件幾何尺寸和位置誤差

，以及焊接過程中熱輸入能引起工件的變形，傳感器仍是焊接過程中（尤其是焊接大厚工件時(shí)）不可缺少的設(shè)備

。傳感器的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)工件坡口的定位

、跟蹤以及焊縫熔透信息的獲取。

中央控制計(jì)算機(jī)在工業(yè)機(jī)器人向系統(tǒng)化

、PC化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用

。通過串行接口與機(jī)器人控制器相連接，中央控制計(jì)算機(jī)主要用于在同一層次或不同層次的計(jì)算機(jī)間形成通信網(wǎng)絡(luò)

，同時(shí)與傳感系統(tǒng)相配合，實(shí)現(xiàn)焊接路徑和參數(shù)的離線編程

、焊接系統(tǒng)的應(yīng)用及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理

。

安全設(shè)備是焊接機(jī)器人系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障

，其主要包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過熱自斷電保護(hù)、動(dòng)作超限化自斷電保護(hù)

、超速自斷電保護(hù)

、機(jī)器人系統(tǒng)工作空間干涉自斷電保護(hù)及人工急停斷電保護(hù)等，它們起到防止機(jī)器人傷人或周邊設(shè)備的作用

。在機(jī)器人的工作部還裝有各類觸覺或接近傳感器

，可以使機(jī)器人在過分接近工件或發(fā)生碰撞時(shí)停止工作。

機(jī)器人可以用來完成各種各樣的作業(yè)

，不同的任務(wù)需要不同的操作加以執(zhí)行

，因而需要不同的作業(yè)順序。以機(jī)器人裝配為例

，為了完成裝配

，機(jī)器人進(jìn)行的基本操作有手臂趨近、手爪張開

、多指抓取

、多指操作、裝配

、拆卸以及手臂退回

。可以將這些基本操作分為兩類運(yùn)動(dòng)

，手臂趨近

、手臂退回和手指張開稱為自由運(yùn)動(dòng)，此類運(yùn)動(dòng)要求在運(yùn)動(dòng)過程中不與周圍環(huán)境障礙物發(fā)生碰撞

；多指抓取

、多指操作、裝配和拆卸稱為約束運(yùn)動(dòng)

。通常所說的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃實(shí)際上指的是自由運(yùn)動(dòng)規(guī)劃

，即尋找一條與周圍環(huán)境不發(fā)生碰撞和干涉的路徑，完成機(jī)器人由初始形位到目標(biāo)形位的運(yùn)動(dòng)

。

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，同時(shí)承攬各種通用焊機(jī)的生產(chǎn)制造。榮仕杰以良好的信譽(yù)和優(yōu)良的品質(zhì)贏得了廣大客戶的信賴和支持

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、焊接效率提高作出新的貢獻(xiàn)

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