?機(jī)器人控制器的通用化、開(kāi)放化和多軸協(xié)調(diào)控制

機(jī)器人控制器是根據(jù)指令以及傳感信息控制機(jī)器人完成一定的動(dòng)作或作業(yè)任務(wù)的裝置， 它是機(jī)器人的心臟， 決定了機(jī)器人性能的優(yōu)劣。傳統(tǒng)的機(jī)器人控制器基本上采用專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)、 專(zhuān)用的機(jī)器人語(yǔ)言和專(zhuān)用的操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的， 結(jié)構(gòu)封閉， 表現(xiàn)出開(kāi)放性差、 軟件獨(dú)立性差、 擴(kuò)展性差、 缺少網(wǎng)絡(luò)功能等缺點(diǎn)， 它嚴(yán)重地影響了機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用水平。而在高速列車(chē)的生產(chǎn)中，焊接又占據(jù)了相當(dāng)大的比重，焊接機(jī)器人必然在高速列車(chē)智能制造中發(fā)揮重要作用。在這種情況下， 開(kāi)發(fā)開(kāi)放式的機(jī)器人控制系統(tǒng)顯得非常迫切， 同時(shí)開(kāi)放式機(jī)器人控制器也是當(dāng)前控制系統(tǒng)的主流和發(fā)展趨勢(shì)。

目前各機(jī)器人廠商的控制柜都具有多軸協(xié)調(diào)控制能力， 用于多機(jī)器人焊接系統(tǒng)， 即若干個(gè)機(jī)器人通過(guò)合作與協(xié)調(diào)而完成某一任務(wù)。例如 MOTOMAN的機(jī)器人控制柜 NX100 可控制 4 臺(tái)弧焊機(jī)器人同時(shí)作業(yè)， 使生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。機(jī)器人焊接采用的是富混合氣體保護(hù)焊，焊接過(guò)程中出現(xiàn)的焊接缺陷一般有焊偏、咬邊、氣孔等幾種，具體分析如下：(1)出現(xiàn)焊偏可能為焊接的位置不正確或焊槍尋找時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題。由于1臺(tái)控制柜可統(tǒng)一控制多臺(tái)機(jī)器人，所以機(jī)器人間無(wú)需聯(lián)鎖。

焊接過(guò)程中， 可根據(jù)作業(yè)內(nèi)容選擇多臺(tái)機(jī)器人協(xié)調(diào)作業(yè)， 或選擇單臺(tái)機(jī)器人獨(dú)立作業(yè)， 控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控手臂間的干涉， 即使在示教中， 也能防止機(jī)器人間發(fā)生碰撞。

點(diǎn)焊機(jī)器人的特點(diǎn)

由于采用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后面，所以點(diǎn)焊機(jī)器人的變壓器必須盡量小型化。對(duì)于容量較小的變壓器可以用50Hz工頻交流，而對(duì)于容量較大的變壓器，工業(yè)上已經(jīng)開(kāi)始采用逆變技術(shù)把50Hz工頻交流變?yōu)?00～700Hz交流，使變壓器的體積減少、減輕。變壓后可以直接用600～700Hz交流電焊接，也可以再進(jìn)行二次整流，用直流電焊接，焊接參數(shù)由定時(shí)器調(diào)節(jié)。二是使用焊接性，是指焊接接頭或整體焊接結(jié)構(gòu)滿足技術(shù)條件所規(guī)定的各種性能的程度，包括常規(guī)的力學(xué)性能（強(qiáng)度、塑性、韌性等）或特定工作條件下的使用性能，如低溫韌性、斷裂韌性、高溫蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度、疲勞性能以及耐蝕性、耐磨性等。目前，新型定時(shí)器已經(jīng)微機(jī)化，因此機(jī)器人控制柜可以直接控制定時(shí)器，無(wú)需另配接口。點(diǎn)焊機(jī)器人的焊鉗，用電伺服點(diǎn)焊鉗，焊鉗的張開(kāi)和閉合由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，碼盤(pán)反饋，使焊鉗的張開(kāi)度可以根據(jù)實(shí)際需要任意選定并預(yù)置，而且電極間的壓緊力也可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。

　電伺服點(diǎn)焊鉗具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　（1）每個(gè)焊點(diǎn)的焊接周期可大幅度降低，因?yàn)楹搞Q的張開(kāi)程度是由機(jī)器人控制的，機(jī)器人在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動(dòng)過(guò)程，焊鉗就可以開(kāi)始閉合；而焊完一點(diǎn)后，焊鉗一邊張開(kāi)，機(jī)器人就可以一邊位移，不必等機(jī)器人到位后，焊鉗才閉合或焊鉗完全張開(kāi)后機(jī)器人再移動(dòng)。

　?。?）焊鉗張開(kāi)度可以根據(jù)工件的情況任意調(diào)整，只要不發(fā)生碰撞或干涉，可盡可能減少?gòu)堥_(kāi)度，以節(jié)省焊鉗開(kāi)度，節(jié)省焊鉗開(kāi)合所占的時(shí)間。

　　（3）焊鉗閉合加壓時(shí)，不僅壓力大小可以調(diào)節(jié)，而且在閉合時(shí)兩電極是輕輕閉合，可減少撞擊變形和噪聲。

弧焊機(jī)器人的特點(diǎn)

　　弧焊機(jī)器人多采用氣體保護(hù)焊方法（MAG、MIG、TIG），通常的晶閘管式、逆變式、波形控制式、脈沖或非脈沖式等的焊接電源都可以裝到機(jī)器人上作電弧焊。為了克服機(jī)器人焊接過(guò)程中各種不確定性因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響，需提高機(jī)器人作業(yè)的智能化水平和工作的可靠性，要求弧焊機(jī)器人系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)空間焊縫的自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤，而且還能實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的在線檢測(cè)、調(diào)整和焊縫質(zhì)量的實(shí)時(shí)控制。由于機(jī)器人控制柜采用數(shù)字控制，而焊接電源多為模擬控制，所以需要在焊接電源與控制柜之間加一個(gè)接口。

　　近年來(lái)，國(guó)外機(jī)器人生產(chǎn)廠都有自己特定的配套焊接設(shè)備，在這些焊接設(shè)備內(nèi)已經(jīng)插入相應(yīng)的接口板，所以弧焊機(jī)器人系統(tǒng)中并沒(méi)有附加接口箱。應(yīng)該指出的是，在弧焊機(jī)器人工作周期中，電弧時(shí)間所占的比例較大，因此在選擇焊接電源時(shí)，一般應(yīng)按持續(xù)率100％來(lái)確定電源的容量。從經(jīng)營(yíng)角度看，設(shè)備的購(gòu)入與產(chǎn)出平衡對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要，加之市場(chǎng)的影響，產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期相對(duì)縮短。送絲機(jī)構(gòu)可以裝在機(jī)器人的上臂上，也可以放在機(jī)器人之外，前者焊槍到送絲機(jī)之間的軟管較短，有利于保持送絲的穩(wěn)定性，而后者軟管校長(zhǎng)，當(dāng)機(jī)器人把焊槍送到某些位置，使軟管處于多彎曲狀態(tài)，會(huì)嚴(yán)重影響送絲的質(zhì)量，所以送絲機(jī)的安裝方式一定要考慮保證送絲穩(wěn)定性的問(wèn)題。

特點(diǎn)以及功能編輯1.此款超聲波過(guò)濾器焊接機(jī)是一款高度自動(dòng)化的機(jī)器，分為過(guò)濾紙的裁切以及過(guò)濾器焊接兩個(gè)部分，兩道工序同時(shí)進(jìn)行： 過(guò)濾紙的上料、切料、退料全由機(jī)器自動(dòng)化完成，精準(zhǔn)度高，較少過(guò)濾紙的損耗，節(jié)約成本；激光跟蹤傳感由于其優(yōu)越的性能，已成為有前途、發(fā)展快的焊接傳感器。同時(shí)上下蓋自動(dòng)上料，機(jī)械手取放，轉(zhuǎn)盤(pán)式超聲波自動(dòng)焊接，自動(dòng)出料，節(jié)省人工的同時(shí)，極大的提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造更高的效益；

2. 轉(zhuǎn)盤(pán)式超聲波自動(dòng)焊接。同傳統(tǒng)的震動(dòng)摩擦焊接以及加熱融化焊接相比，超聲波焊接具有以下特點(diǎn)：- 快速，焊接通常在一秒鐘內(nèi)完成- 清潔，由于不使用助焊劑，產(chǎn)生污染的風(fēng)險(xiǎn)大大降低，從而提高產(chǎn)品的檔次；焊接系統(tǒng)采用FANUC公司生產(chǎn)的M-710iC/20L機(jī)械臂和美國(guó)LINCOLN公司的POWERWAVEi400數(shù)字焊接電源，能夠很好的滿足操作靈活度和焊縫質(zhì)量的要求。- 消除了因使用助焊劑所產(chǎn)生的成本，廢品率低，并可重復(fù)加工；- 超聲波焊接設(shè)備適用于批量生產(chǎn)和自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)境；