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针对焊接机器人和变位机整机系统的运动控制设计

时间:2019-06-20 15:54:25 点击:1831 次 来源:洛阳博塔重工机械设备有限企业

  焊接机器人凭借自身的易操作、精 准度高等优势,被广泛用于工业。但是,它自身也存在着些缺陷,比如作业可达空间有限,关节自由度也会受到限制 ,所以般通用的焊接机器人所能完成任务是十分有限的。当焊接机器人在面对如汽车底盘和车身的生产这种复杂的焊接生产环节的时候,就必须要大量的焊接机器人起来协作完成。

  焊接机器人技术的发展,从宏观上讲大体是两个方向。是从焊接过程的质量控制,比如提高焊缝跟踪轨迹精 度等,从焊接工艺的角度来提高焊接质量。二是焊接机器人作业能力的拓展,变位机就属于这类。本质上变位机是焊接机器人关节自由度的拓展和作业空间的延伸。变位机的应用使得单台焊接机器人的作业灵活性更强,焊接工件的尺寸理论上也不再受限于机器人自身的作业空间。变位机的出现很大程度上弥补了过去焊接作业中的种种局限性。可以说,变位机已经成为焊接机器人突破自身局限的新支点。毫无疑问,变位机成功应用的关键是与焊接机器人的协调控制,通俗地讲,就是两者之间的有配合。  

  将焊接机器人和变位机视为整机系统开发出配套的用控制器,可以提高设计率,获得较好的协同作业果。在几家研究单位中,浙江大学机器人研究中心长期致力于工业机器人域通用运动控制器的设计研发,目前已开发出三代多轴运动控制器MAMC 3.0,其基于DSP和CPLD的开放式架构可以满足通用型焊接机器人多轴联动的控制场合,并且控制器扩展出的接口可用于变位机伺服控制。 

焊接机器人

  在这套控制系统中,由工控机负责统协调规划,完成任务的分配和调度。运动控制由焊接机器人和变位电机的下层伺服驱动器、光电编码器构成位置闭环来实现。系统工作的状态将会通过运动控制器反馈,实时显示在工控机显示界面上。得益于开放式的软硬件架构,操编辑可以方便的通过更改相关程序实现不同的配置策略,如具体控制轴数、轨迹规划策略以及运动控制策略等。目前,诸多科研单位对焊接机器人系统运动控制做了深入研究并得出系列重要成果,如果从开始阶段就实现基于开放式架构的集成化控制系统,无疑是给这些研究成果创造了个方便转化的平台。  

  通过上述过程当中的业控制系统,把焊接机器人和变位机较好的结合在了起。至今,具有具有机器人自动焊接系统生产资质的内厂家大部分都采取的该设计方案。

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