焊接机器人示教系统软件设计

示教盒在目前的焊接机器人中使用非常普遍,用户通过示教盒来操作机器人焊接.因此,示教盒功能及其界面的好坏,直接影响到焊接机器人的实用性.文章介绍了一种基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统的示教盒软件部分的设计及其实现.主要包括操作系统、GUI界面模块以及通讯模块.首先介绍了示教盒的主要功能模块,然后描述了示教盒功能规划及其基于uC/GUI的示教盒界面部分的开发.最后详细的阐述了基于LwIP的示教盒与主控制器之间通讯的实现及其通讯协议的制定.目前,示教盒已经完成设计及其测试,正在进行产业化.通过对该示教盒的测试使用表明,该系统界面友好,功能全面、实用,能够满足目前工业对焊接机器人的要求.     

免示教六轴焊接机器人在输电线路铁塔塔脚焊接中的应用

针对免示教六轴塔脚焊接机器人在输电线路塔脚焊接进行工艺试验,对去除加劲板的塔脚结构部件主焊缝进行全自动GMAW。验证了焊接工艺参数,检验了焊接工件的变形、焊缝外观及焊缝尺寸。将免示教六轴塔脚焊接机器人生产效率与原手工焊进行了对比分析。研究结果表明,免示教六轴塔脚焊接机器人,在输电线路塔脚焊接中,成形良好、焊缝外观优美呈鱼鳞纹、焊脚尺寸满足要求,且效率明显高于手工焊接,对后续输电线路铁塔塔脚焊接自动化、智能化升级具有重要意义。创新点： (1)输电线路塔脚免示教六轴焊接机器人专为塔脚焊接应用场景开发,免去了繁琐的示教过程,克服了原先示教导致额示教频繁、示教时间长、操作要求高的问题。(2)在输电线路塔脚焊接中,免示教六轴焊接机器人较传统手工焊接,焊接质量更高且更稳定,可有效缓解输电线路铁塔生产企业,焊接质量波动问题。(3)免示教六轴焊接机器人的应用,为输电线路铁塔塔脚焊接自动化、智能化提供了切实可行的方案,且机器人焊接效率高于传统手工焊。通过“机器换人、机器减人”将有效缓解焊工资源日趋紧缺的难题。

     

基于Android的焊接机器人移动远程示教控制系统研制

设计并编写了一种基于Android操作系统的焊接机器人示教操作控制系统,示教系统通过Wi-Fi对机器人进行无线远程控制。焊接机器人主控芯片为STM32F103ZET6,在焊接机器人电机控制器中加入了CAN 2.0通讯接口以实现控制电机运动。使用Eclipse软件开发Android示教系统,利用Android系统的控件创建人机交互界面。测试结果显示,该示教器性能稳定,实现了程序管理与修改的功能,准确地模拟并实现了焊接轨迹。     

钢结构全位置焊接机器人的研究与开发

介绍了一组适用于钢结构焊接的GDC型全位置焊接机器人.该焊接机器人具有在线焊缝轨迹示教、在线全位置焊接参数示教、离线焊接参数设置等智能控制手段,可适应不规则焊缝的轨迹跟踪,实现多层多道焊及全位置焊的自动化焊接,并可灵活方便地完成多台焊接机器人的焊接参数设置.GDC-1型焊接机器人已成功应用于"奥运鸟巢工程"现场焊接,可在建筑铜结构焊接工程中推广应用.     

可编程焊接机器人示教系统的设计与实现

介绍了一款以ARM系列微处理器STM32为主控制器的焊接机器人示教系统的设计。示教系统是由现代通用的大多数工业机器人系统的两个部分组成:一个是主机控制器,另外是基于机器人可编程语言的上位机。主控制器基于UCOSII操作系统采用多任务处理方式,通过CAN总线与机器人电机驱动器通信,通过TTL串口连接WIFI无线模块与远程上位机通信,上位机可在线编写示教程序,并给主控制器发送命令,主控制器接收并处理命令。示教系统具备示教再现、参数调节、焊接控制、数据存储、界面显示等功能。最后搭建了焊接机器人示教平台进行焊接轨迹仿真和分析,结果表明示教系统性能稳定,焊接轨迹准确,具有良好的示教功能,为嵌入式示教系统远程操作提供一种新的解决方案。     

XYZR直角坐标焊接机器人示教系统设计与实现

介绍了一种基于XYZR四轴焊接机器人曲线焊接的工作原理、系统结构,并设计了一款基于Windows CE6.0平台系统的焊接机器人示教盒,包括示教盒硬件组成、软件设计。利用Win CE6.0系统丰富的GUI图形函数库与智能设备MFC控件开发了友好的人机交互界面。最后搭建焊接机器人半实物测试平台对焊接机器人示教器进行模拟测试,测试结果显示该示教器操作简便,性能稳定,很好地实现了焊缝的示教再现功能,为直角坐标焊接机器人结构设计打下了良好基础。     

基于ARM9和CAN总线的TIG焊机器人示教盒设计

在焊接自动化水平发展越来越快的今天,传统的焊接模式已经不能满足人们的需求,焊接机器人的应用正在改变传统的焊接方式。在焊接机器人应用系统中,示教盒是不可缺少的一部分。因其性能的好坏将直接关系到焊接机器人的使用效果,关系到最终焊接成果的质量。基于以上原因,本设计着重于解决在示教盒设计中,系统的抗干扰性、多节点控制的高效性和人机界面的友好性等问题。并详细介绍了一种基于ARM9和嵌入式Linux的用CAN总线进行通讯的示教盒系统。     

基于摆动式电弧传感器的焊缝跟踪方法

实现焊接工作的机器人化是焊接自动化发展的主要方向,在汽车制造、工程机械等产业已有广泛的应用.但目前国内外应用的大都是示教再现型焊接机器人, 还无法解决诸如安装误差、焊接变形等各种原因引起实际焊缝线偏离示教运动轨迹的困难,不具备焊缝实时跟踪纠偏的功能.因此,焊缝跟踪对于焊接机器人实现焊接过程显得尤为重要,其中焊缝偏差信息提取是实现焊缝跟踪的主要研究课题.只有准确地识别出焊缝和焊炬的具体位置,才能控制焊炬,使之能够始终保持在焊缝上,从而保证焊接工作的顺利.基于上述目的,本文提出利用摆动式电弧传感器提取焊缝偏差信息,实现焊缝偏差实时跟踪的基本方法.     

一种一体化焊接机器人示教控制器的设计

设计了一种能够实现机器人示教编程、空间运动插补运算求解以及机器人运动控制的焊接机器人嵌入式示教控制器。采用UCOSII实时操作系统进行多任务管理,能够同时驱动四个主轴电机和两个附加轴电机运动,基于em Win图形库设计TFT液晶屏的显示功能,实现人机交互。设计基于逐点比较法的空间插补算法,大大降低系统对硬件的要求。最后通过xyz+R四轴焊接机器人实物仿真和MATLAB软件仿真对示教控制器进行模拟测试。测试结果表明,不管是平面轨迹还是空间轨迹,示教控制器都能在简单的操作下得到良好的再现轨迹,误差在1 mm之内。系统稳定性好,成本合理,利于直角焊接机器人的推广应用。     

焊接自动化技术现代化的主要标志——机器人离线编程焊接

焊接机器人在现代生产中已得到广泛的应用，而我国目前应用的焊接机器人主要依靠示教再现的工作方式。进行在线示教编程的时候必须停止生产作业，而且在没有视觉传感器跟踪的情况下，机器人运动轨迹的精度主要依赖于操作者进行示教时的耐心细致程度以及其目测精度。随着焊接机器人在中小批量生产企业中的应用不断扩大．[第一段]     

利用弧焊机器人焊接转向节叉

本文论述了弧焊机器人焊接转向节叉遇到的一个普通问题，即零件加工尺寸误差大，使用常规弧焊机器人编程方法无法进行焊接的情况下，如何采取相应的示教编程方法和焊接规范参数来适应零件加工误差，在不改变原零件加工工艺流程情况下实现转向节叉的弧焊机器人焊接。     

利用弧焊机器人接转向节叉

本文论述了弧焊机器人焊接转向节叉遇到一个普通问题，即零件加工尺寸误差大，使用常规弧焊机器人编程方法无法进行焊接的情况下，如何采取相应的示教编程方法和焊接规范参数来适应零件加工误差，在不改变原零加工工艺流程情况下实现转向节叉的弧焊机器人焊接。     

焊接机器人在线示教

本文就焊接机器人在线示教方面进行了研究，当机器人处于零力控制状态下，操作人员（焊工）可以牵引机器人末端的焊枪对工件施焊，机器人实时记录整个示教轨迹及各种焊接工艺参数后，机器人根据这些在线参 数就能准确再现这一焊接过程，对缩短示教周期，提高焊接质量具有实际意义。     

基于共享力觉遥示教焊缝辨识策略

在遥控焊接遥示教过程中,在探针遇到复杂焊缝或焊缝拐点,力觉遥示教自适应控制无法完成时,可通过共享技术完成遥示教.通过建立的基于共享技术遥示教焊缝辨识试验平台,完成操作员和机器人有效协同操作,确保操作模式的平稳转换,并可实时叠加执行控制命令.确定了力觉遥示教共享控制模式,通过系统自动切换的自适应示教与手动调整控制,操作者与远端机器人之间能够有效地实现控制权力的共享.进行了半盒形试件共享遥示教试验,遥示教再现位置精度小于±0.5 mm,满足遥控焊接工艺要求.     

盾构机盾体结构焊接自动化改造升级及模块化生产

机器人焊接常用于大批量标准件的生产,但因在线示教编程时间长等原因在非标件或小批次生产中受到很大限制。随着重工等行业对于生产自动化需求的日益提高,利用机器人焊接工作站自动化、柔性化等特点,对大型非标产品盾构机盾体生产进行了模块化设计,根据产品结构特点和尺寸特征进行了工作模块划分,优化成不同的焊接工作站,即盾体拼焊与组装工作站和多个零部件焊接工作站,实现了其自动化改造升级及模块化生产,大大提高生产效率、产品质量。为大型非标产品的自动化改造升级提供范例。     

基于和利时控制器的焊接机器人单元控制系统的应用研究

针对大型工业燃气加热炉炉体面板焊接的机器人单元,设计了一套自动控制系统。采用和利时MC1002E型号的控制器,实现了对焊件运输、定位、加紧和焊接的自动化控制。采用昆仑通泰触摸屏作为人机界面,实现了参数输入、焊接参数动态显示、示教等功能。设置了无线网卡,可实现远程编程。设计了手持式遥控装置,可实现对机器人的远距离控制。进行了工程应用实践,结果表明,控制系统可以满足焊接机器人单元功能的需要,进而实现了炉体面板焊接的自动化。     

汽车排烟管滑套的机器人焊接工艺

根据排烟管的结构特点和焊接技术要求,利用TA-1400型松下弧焊机器人,研究制订机器人焊接工艺,编写示教程序,完成排烟管滑套的机器人焊接作业。结果表明:机器人示教编程及焊接工艺设计合理,焊缝成形美观,未发现焊接缺陷,确保了排烟管的焊缝质量和均一性,达到了用户质量要求,为汽车排烟管的自动化焊接积累了宝贵的经验。     

应用于遥控焊接的激光视觉传感辅助遥控示教

提出了用于遥控焊接的激光视觉传感辅助遥控示教技术.克服了基于立体视觉显示遥控示教的缺点,操作者工作强度减轻.通过激光视觉传感提取焊缝特征点作为示教点,提高了识别精度.空间鼠标作为远端焊接机器人的手控器,提高了操作的灵活性.实现了对平面曲线焊缝和复杂空间焊缝的遥控示教.结果表明,此技术可以大大减少操作者的示教时间;示教路径精确;焊接过程自动执行,避免了远程操作的时间延迟影响,对遥控焊接在实际工程的应用有较高的价值.     

弧焊机器人示教编程器的设计

提出了一种基于嵌入式CPU模块的弧焊机器人示教编程器的设计方案.基于该方案开发设计的示教编程器不仅能够实现机器人常用的示教操作,还提供了非常强大的程序编辑能力;克服了传统示教编程器程序编辑功能差、操作灵活性差的缺点.实际应用表明,该示教编程器能高效灵活简单地完成复杂焊接任务的示教与程序编辑,并且具有很强的抗电弧干扰能力、友好的人机界面和完备的功能.     

国际机器人焊接、智能化与自动化会议暨第六届中国机器人焊接会议将在北京召开

据悉,2006年国际机器人焊接、智能化与自动化会议暨第六届中国机器人焊接会议将于2006年10月27日￣29日在北京航空航天大学会议中心召开。随着先进制造技术的发展,机器人焊接及智能化焊接技术已成为装备制造业的关键技术与发展趋势。当前服役的工业机器人中,将近一半是焊接机器人。然而,由于焊接工件的装配误差、焊接环境与条件的变化、焊接动态过程的复杂性以及焊接变形的影响,致使目前实际应用中的示教再现型机器人焊接工作方式,难以满足高技术焊接产品质量、精度与效率的要求。因此,研究机器人焊接智能化技术并发展新一代具有初步焊工智能行为的智能化焊接机器人系统产品已相当迫切。本次会议正是在这样一种背景下举办的,主要内容有:1、国内著名学者介绍智能机器人、特种机器人、工业机器人、水下机器人等领域及与焊接相关联的研究与发展趋势;2、国际学者报告有关国际上或相关国家及知名研究机构在机器人焊接、智能化技术领域的研究动态与发展趋势;3、国际知名机器人制造公司代表介绍焊接机器人新技术和产品。国际机器人焊接、智能化与自动化会议暨第六届中国机器人焊接会议将在北京召开!本刊记者@钟一