焊接機器人技術(shù)性能特點(diǎn)

1、控制系統功能與電焊機及焊接工藝相匹配機器人計算機控制系統基本可以分為兩大類(lèi)；一類(lèi)是利用現成的小型機或微型機，其操作系統具有通用性，但中斷功能和實(shí)時(shí)控制性能差，成本較高、體積較大。嚴格地說(shuō)，這種控制系統的機器人主要適合演示，試驗室研究；類(lèi)是根據機器人的動(dòng)作和生產(chǎn)工藝要求而專(zhuān)門(mén)設計的微型機、結構緊湊、實(shí)時(shí)監控、中斷功能強，可靠性高、成本較低，目前國外工業(yè)機器人控制系統多屬此類(lèi)、硬軟件技術(shù)交叉發(fā)展，有些硬件功能由軟件去實(shí)現，而大量的控制軟件被固化。

這種專(zhuān)用LSI的研究把多CPU并行處理結構制作在一個(gè)芯片上，形成一種機器人控制系統特殊結構形式是焊接機器人控制技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要動(dòng)向。

焊接機器人系統控制的研究已成為自動(dòng)控制理論界的熱門(mén)課題，除了研究高速，高精度軌跡控制外。

各種基于傳感器信息的依從控制也是大家所關(guān)注的，因為機器人動(dòng)力學(xué)模型非常復雜，所以目前的機器人控制器多數還是基于運動(dòng)學(xué)模型的控制器。當然，我們在設計機器人控制系統時(shí)既要考慮到上的重要發(fā)展動(dòng)向又要考慮國內的實(shí)際條件，焊接機器人控制系統是配合電焊機及其輔助設備為完成特定或通用焊接工藝服務(wù)的，這就要求機器人硬軟件設計者與焊機及焊接工藝的研制者相互合作或集二者于一身。

機器人已經(jīng)開(kāi)始從特定環(huán)境下的固定工作方式走向移動(dòng)工作方式，進(jìn)而開(kāi)始從特定構造環(huán)境走向自然環(huán)境，這就要求傳感技術(shù)和控制技術(shù)有較大發(fā)展，例如需要有根據視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、力覺(jué)等各種傳感器對外部環(huán)境的認識進(jìn)行理解、推理、判斷并自行決定其行動(dòng)的功能的自動(dòng)控制系統，也就是說(shuō)自適應控制技術(shù)與智能技術(shù)正在迅速發(fā)展是焊接機器人控制技術(shù)又一個(gè)重要發(fā)展動(dòng)向。

2、主體結構日趨緊湊化，大多采用慣性小、相對作用范圍大的多關(guān)節型。首先分析自由度數問(wèn)題，目前的弧焊機器人至少5個(gè)自由度才能較好地完成一般工件焊接加工，而考慮到加工對象可能要求完成一條閉合空間曲線(xiàn)或多道空間曲線(xiàn)焊縫的焊接，沒(méi)有6個(gè)自由度是很難保證焊槍始終有合適的姿勢來(lái)滿(mǎn)足焊接工藝要求的，而且重要關(guān)節作用范圍越大，對于通過(guò)姿態(tài)控制來(lái)達到工藝要求就越有利。其次分析一下負荷能力問(wèn)題，負荷小可使上臂和手腕容易做得小巧靈活，但機械手握托焊槍?zhuān)斡糜谧詣?dòng)定位，焊縫跟蹤，焊接質(zhì)量檢測等傳感器，要求增大負荷能力是必然的。

3、提供用戶(hù)語(yǔ)言，使用方便焊接機器人像其它計算機系統一樣應該或已經(jīng)配備用戶(hù)語(yǔ)言，用戶(hù)只要采用其功能相應的縮寫(xiě)符號進(jìn)行操作和編程，簡(jiǎn)單的的幾段程序或按一次功能鍵就可實(shí)現某些焊接作業(yè)或完成某些程序修改、很容易記憶和掌握，無(wú)須用戶(hù)去掌握焊接機器人本身的深奧知識。

4、電伺服是目前公認的較好驅動(dòng)方式電伺服驅動(dòng)的機器人控制系統能耗小、可靠性較高，位置控制較容易實(shí)現。伺服控制系統包括電流反饋、速度反饋及位置反饋等三閉環(huán)系統。利用軟件進(jìn)行加、減速度控制，所以無(wú)論焊槍處于任何速度時(shí)其起動(dòng)和停止都十分迅速和平穩，這一特性對滿(mǎn)足焊接工藝要求，保證焊接質(zhì)量是至關(guān)重要的。