弧焊机器人用数控焊接变位机示教盒系统的设计与实现

采用微机控制技术,以W78E58单片机为核心,设计实现了弧焊机器人用数控焊接变位机的示教盒示教系统.通过示教盒上的键控和显示功能,使操作者顺利实现对变位机运动的示教控制,并把位置信息反馈给操作者实现人机交互的功能.增强了数控焊接变位机对复杂工件的适应性,可完成优质高效的焊接过程.     

数控焊接变位机指令系统的设计与实现

针对自行设计的弧焊机器人用数控焊接变位机设计了一套指令系统 ,利用该系统可以编程控制数控焊接变位机的运动 ,与弧焊机器人配合后可实现对各种工件的柔性焊接生产 ,实验表明效果良好 .     

焊接柔性加工单元用数控变位机的研制

依据现有进口弧焊机器人的技术特点和工作要求 ,研制了 1台与之配套的数控焊接变位机 ,该机工作台可进行回转和倾斜两个运动 ,可使工件置于最佳的位置进行焊接 .这两个运动均采用交流伺服电机驱动、谐波减速器减速和工控机加模糊控制的方法进行控制 ,运动速度可在大范围内均匀调节 ,能满足不同焊接速度的需求 .     

数控焊接变位机与弧焊机器人I/O通讯接口设计

通过分析德国CLOOS ROMAT76AW型弧焊机器人的I/O控制接口的结构,设计了数控焊接变位机与该型弧焊机器人的I/O接口电路,实现了它们之间的I/O通讯,从而完成了数控焊接变位机与弧焊机器人的协同工作,以完成复杂工件的焊接.     

关于大型数控封头切削变位机的设计

研发大型数控封头切削变位机,可实现在重型数控（或数显）落地镗床或龙门铣床上完成重型容器的封头的机械加工,大幅减少加工设备的投入,降低生产制造成本。数控封头切削变位机是在焊接变位机的基础上,针对切削加工的工艺要求进行设计的。设计关键点：设备结构刚性设计、回转和翻转的驱动及传动刚性设计、液压控制回路设计、回转和翻转位置精度及速度控制。     

阀体密封面自动焊接系统方案设计

基于弗莱那-雪列矢量理论,提出了曲线焊缝离散化方法,据此求得了对应于时间序列的离散焊点位姿和焊枪-焊点间相对位姿.基于变位机-机器人主、从运动链末端的耦合约束关系,提出以船型焊为最佳焊位时的协同焊接运动学模型及参数求解流程.变位机-机器人协同焊接阀体密封面的运动仿真和现场试验表明,该系统能够平稳、准确地完成预期的焊接任务,证实了所提出的协同焊接运动学模型及参数求解方法正确可行.     

Windows平台下基于动态链接库的工控软件设计

以研华 1 2位 D/A输出卡 PCL - 72 8为例 ,介绍了在 Windows环境下利用 VB6.0编程语言调用动态链接库函数 ,对工控机数据采集与控制板卡进行设置与使用的控制软件实现方法 .并在机器人数控焊接变位机的控制中得到了应用 ,实验表明效果良好 .     

输电线巡检机器人位姿变化的柔性关节控制策略

为降低输电线巡检机器人的柔性关节输出速度的波动程度，采用极点配置方法设计柔性关节伺服驱动系统控制器参数.该参数的选择随机器人位姿变化而变化，从而使机器人柔性关节伺服驱动系统能够获得平稳的输出速度.首先建立了机器人柔性关节伺服驱动系统动力学方程，并求得电机转速到电机电磁转矩的传递函数；接下来将PI控制策略应用于柔性关节伺服控制，求得控制系统闭环传递函数；然后采用相同阻尼系数的极点配置策略设计控制器参数；最后开展了巡检机器人越障情况下变位姿工况的柔性关节控制实验，结果说明可通过适当选择极点配置参数使柔性关节获得良好的输出速度.     

弧焊机器人用数控焊接变位机控制中的零漂和干扰问题

对弧焊机器人用数控变位机的高精度位置伺服控制中的干扰及零漂问题进行了研究 ,分析了干扰和零漂的来源及种类 .利用屏蔽、光电隔离等措施抑制干扰 ,同时采用内存驻留编程技术消除零漂 .实验表明 ,通过以上措施 ,有效地消除了零漂和干扰的影响 ,提高了系统的控制精度     

焊枪自转角对焊接机器人能量消耗的影响

结合弧焊焊接的内在特性,给出了机器人焊枪自转角的定义.基于三相功率分析仪,搭建了机器人功率消耗的测量平台.针对1G、2G和3G位置的直焊缝焊接,使用该平台测量了CMT弧焊焊接机器人在不同焊枪自转角作业过程中消耗的瞬时功率.计算并对比了机器人的平均功率,发现在这3种位置,改变焊接起点和终点的焊枪自转角,机器人在整个运动过程和焊缝段消耗的平均功率都有显著变化.机器人在焊缝段和整个运动过程中的功率消耗变化规律相似,存在着能量最优的起点和终点焊枪自转角.结果表明改变焊枪自转角,可以节省焊接机器人能量消耗.在1G、2G和3G位置,分别以各焊接位置所有焊枪自转角组合的平均值计算,最大可以减少11.1%、5.9%和8.3%的功率消耗.定义了功率消耗最小值附近区间表示取得功率最小值的难易程度,发现该区间概率很小,这进一步说明了焊枪自转角对机器人的功率消耗有显著影响,为了减少弧焊焊接中机器人的功率消耗,需要注意焊枪自转角的选择.最后,简述了焊枪自转角与机器人功率消耗,以及工件摆放位置与机器人功率消耗关联模型的建立思想,并给出了相关初步结果.该方面的研究对焊接机器人能量优化和实际焊接生产有着重要的指导意义.     

数控焊接变位机双模控制器的试验分析

以工业控制计算机为控制器,在数控焊接变位机的实时控制中,设计了一种基于模糊控制和 Ｐ Ｉ Ｄ 控制加权合成的双模智能协调控制器．从仿真和实验的结果来看,这种控制系统取得了满意的动、静态性能,不仅响应速度超过了改进后的模糊控制,而且稳态误差也比常规的 Ｐ Ｉ Ｄ 控制大大减小了,在数控焊机变位机的控制中具有较高的实用价值．     

基于CATIA and DELMIA的轿车后地板后横梁总成焊装夹具设计

针对汽车后地板后横梁的具体设计任务，首先应用CATIA软件来设计汽车焊装夹具，保证夹具设计方案的优化。然后使用DLEMIA软件进行焊接机器人的仿真模拟，对焊接机器人焊接进行总体上的规划，检测焊接机器人焊钳是否可以到预期的焊点，确定机器人的放置位置是否合适，机器人与焊钳、产品、夹具是否干涉。     

基于DOS系统的实时多任务控制软件设计方法研究

高精度数控系统对控制软件的实时性有很高的要求，为了满足弧焊机器人用数控焊接变位 机控制系统的实时性要求，提出了一种基于ＤＯＳ 操作系统的实时多任务控制软件的设计方法．该 设计方法通过对控制系统中各个实时任务的动态调度，提高了ＣＰＵ的利用率．实验表明，由于多 任务机制的采用，显著提高了系统的可靠性，并使控制精度得到了保证．     

基于模型的机器人管道自动焊接系统

论述了一种以焊缝几何模型和焊接过程模型为基础的管道机器人自动焊接系统，通过对管道定位机构（工件定位器）和焊接机器人的运动协调控制，使得在整个焊接过程中，焊缝相对于重力始终保持于最佳方向，同时焊枪相对于焊缝也保持在最佳方位上。文章首先介绍了系统的总体概念，接着详细讨论了工件定位器和焊接机器人的运动控制算法，最后通过实验和仿真验证了系统的可行性。     

基于动态链表的混联机器人焊接编程优化

传统示教焊接编程方法具有容易导致频繁编程、示教精度取决于示教者经验、模块顺序执行特征与数据量不确定,机器人无法识别语言指令的弊端。为此,提出一种新的基于动态链表的混联机器人焊接编程优化方法。采用离线焊接编程方式。在起止点关节速度为零的情况下,利用混联机器人逆运动学原理把初始点与终止点位姿转换成对应关节角度值,通过设定各关节变量的角度运动,实现焊接路线规划。在起止点关节速度非零的情况下,将所有路径点看作初始点与终止点,按照预期焊接任务拟合三次多项式差值函数,获取规划线路。通过遗传方法对焊接线路进行优化,保证焊接精度。利用三点标定法对混联机器人坐标进行标定。针对存在顺序同时数量未知的编程执行结果,通过动态链表进行数据保存与语言指令转换,实现对传统方法的优化。实际应用结果表明,所提方法能够有效控制实际工件焊接,焊缝质量高,较为均匀,且偏差小。     

J形坡口焊接机器人运动控制系统设计

核电压力容器的焊接制造中,半球形封头与圆管相贯形成空间曲线J形坡口焊缝,通用焊接机器人难以满足焊接要求.针对研发的悬挂式J形坡口专用焊接机器人,设计开发了机器人运动控制系统.介绍了机器人机械结构特点及运动控制算法.机器人控制系统核心采用工业控制计算机(IPC)与DMC数字运动控制器,交流伺服电机为执行端,利用三级控制结构实现作业管理,组织各轴协同运动完成焊接作业.进行了空间曲线J形坡口焊缝焊接实验.实验结果表明,设计开发的运动控制系统能够很好地控制机器人各轴协同运动,满足空间曲线J形坡口焊缝的焊接需求,可以提高核电压力容器焊接制造的自动化水平.