焊接机器人的轴伺服控制系统
焊接机器人轴伺服控制系统的结构
习惯上所说的电动机伺服系统,是指速度控制、伺服电动机和检测部件三部分;而且,将速度控制部分称之为伺服单元或驱动器。按照伺服系统的结构特点,它通常有四种基本结构类型:开环、闭环、半闭环及混合闭环。
伺服单元的硬件一般由五部分构成:
实现轴伺服电机的PID控制、或FUZZY(模糊)控制、或其它控制规律的伺服
自动化焊接设备
焊接机器人的轴伺服控制系统
焊接机器人轴伺服控制系统的结构
习惯上所说的电动机伺服系统,是指速度控制、伺服电动机和检测部件三部分;而且,将速度控制部分称之为伺服单元或驱动器。按照伺服系统的结构特点,它通常有四种基本结构类型:开环、闭环、半闭环及混合闭环。
伺服单元的硬件一般由五部分构成:
实现轴伺服电机的PID控制、或FUZZY(模糊)控制、或其它控制规律的伺服控制单片机;
伺服控制模板,其功能是实现控制单片机输出数字量的D/A转换与输入到单片机的模拟量的A/D转换;
伺服驱动功放,一般机器人的轴驱动电机的功率多在100W~1000W的范围,多属中等功率,为此,由伺服控制模板给出的控制信号必须经功率放大才能推动电机;
伺服电机的转速、位置检测装置(转速、位置传感器)。转速、位置检测装置的功能是实时检测轴伺服电机转速和电机角位移量,并将实时检测结果反馈给电动机伺服系统,以形成电动机伺服的闭环或半闭环控制系统。即便是开环控制系统,一般也需要电动机转速和电机角位移量的实时检测参数。因此,转速、位置检测装置是机器人的轴伺服控制系统极重要的组成环节。
机器人焊接变位机优点:
1、采用型材和钢板焊接而成,经过退火处理,质量可靠;
2、转向由伺服电机驱动,定位精度可靠;
3、减速器采用精度、可调速的减速器。
焊接变位机的功能是以选定的焊接速度沿常规轨道移动焊接头,直到焊接机正确焊接。该设备可与移位器和滚轮车床配合使用,完成纵向接头、圆形接头和螺旋接头的焊接,也可用于可移动表面处理、切割、探伤、打磨和喷漆操作。
随着人工智能技术的飞速应用,自动控制和信息技术在制造业得到了广泛的应用,机器人焊接变位机也向智能化、多功能、大型化、集成化、精度和高可靠性方向发展,焊接变位机已成为众多长三角企业的设备。
工控计算机在全自动焊接机器人中的应用
随着电子技术、嵌入式计算机技术、数控及机器人技术的发展,自动
焊接机器人从60年开始用于生产以来,其技术已日益成熟,特别是智能制造的兴起,使得自动焊接机器人市场增速不断加快。
自动焊接机器人是工业机器人中市场规模增速较快之一。它主要由机器人和焊接设备两部分组成,通过机器人本体、嵌入式计算机控制软硬件、传感系统及其他焊接装置组成,适用于高质量、精度的以转轴的各类工件焊接,可有效降低对工人操作技术的要求,将焊接质量数字化,更可控,从而提高企业劳动效率与经济效益,目前已在电力、机械、汽车、海洋工程装备等多行业领域广泛应用。
在新一代全自动焊接机器人系统设计中,它搭载智能工控硬件,支持24小时不间断运转,焊接速度远超于人工;只要主控计算机系统给出焊接参数和运动轨迹,机器人就能精准重复此动作,保证焊接速度与质量的均一性;利用AI传感器及其他智能软硬件,还支持故障实时预警、问题自检等功能,从而保证设备在加工过程中的稳定运行,有效延长设备使用周期。据悉,自2017~2019年国内对于焊接机器人的需求量逐年大幅增加,特别是工程机械、汽车制造、城市建设等的蓬勃发展,间接带动了工业机器人需求高涨。庞大的工业生产负载及传统产业转型等,都给焊接机器人的性能与运算速度等提出了更高的要求,必须有、性能的智能工控硬件担当其技术载体,才能实现设备的应用。
焊接自动化产业升级的必然性
我国
焊接自动化的产业升级具有必然性,具体体现在以下方面:
提升焊接效率
焊接自动化设备可实现24小时连续作业,而工人在每工作一段时间就需要停顿休息,以确保焊工焊接焊缝的质量,而自动化设备能够始终根据设定工艺程序进行焊接作业,很大程度上提升了焊接效率。
提升产量
在采用手工焊接工艺的制造过程中,人工控制焊接过程(起弧、收弧、焊接轨迹及参数设置等)的不准确、不稳定导致焊缝成型不好,容易在焊接部位产生气孔、裂纹、未熔合等缺陷。在采用自动化焊接工艺的制造过程中,电弧燃烧稳定,连结处成分均匀,焊缝成型好、焊缝接头少、填充金属熔敷率高。焊接工艺参数实现了自动化的存储与输出,可以保证工艺参数的准确性,保证特殊焊接要求的实现和焊缝质量的重现性。
降低营运成本
随着劳动力成本的不断上升,焊接自动化装备性能、效率的不断提高以及价格的逐渐降低,自动化焊接和手工焊接相比较长期来看具有成本优势,同时,焊接自动化装备具有的效率、稳定性优势使得制造厂商可以较快的收回焊接系统的投入成本并提高焊接质量。
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