机器人遥控焊接力觉传感与控制进展

为了完成遥控焊接过程涉及的非结构化环境接触任务,机器人遥控焊接系统需要具有力觉传感与控制功能.通过对机器人力控制理论和工业机器人集成力控制策略研究的综述,结合遥控焊接非结构化环境接触任务中存在的主要问题,提出了适合遥控焊接任务特点的力控制策略,并从双向力反馈遥操作、接触力控制以及力觉精确建模三个方面分析了力觉传感与控制技术在机器人遥控焊接领域中的应用,最后探讨了机器人遥控焊接力觉传感与控制研究的发展趋势.     

采用分段拟合机器人焊接热误差补偿控制技术

在机器人焊接过程中,随着焊接点散热系数的非线性变化会出现热误差,影响焊接精度,因此需要进行热误差补偿控制。机器人的相贯节点透射焊接强度具有不可预测性,传统的热误差补偿控制方法采用焊接点热力学透射分层控制技术,在机器人焊接高温环境下,热误差补偿控制性能不好。为此提出一种基于分段线性拟合的机器人焊接热误差补偿控制算法,构建机器人焊接的热力学环境模型,对机器人焊接的热误差产生因素进行描述,得到机器人焊接的热误差控制的参数约束模型,采用非线性分段拟合控制方法构建机器人焊接热误差补偿控制规则,实现对机器人焊接的热误差补偿控制改进。仿真结果表明:采用该方法能优化机器人焊接轨迹,提高焊接的精度,展示了较高的应用价值。     

机器人在电弧焊过程中协助作用研究

利用具有交互作用的机器人协助人工焊接,提出了交互式控制方案来抑制焊接新手在焊接时焊枪的振动影响。焊枪被连接到触觉机器人的端部执行器上,人和机器人一起控制焊枪。人控制焊接方向和焊接速度,机器人会抑制焊接新手多余或者生硬的焊接动作。该控制方案是在空气画笔的基础上进行试验的,用绘画过程模拟实际焊接。这种模拟能克服实际焊接试验所带来的诸多问题。研究了控制方案的阻抗参数影响,应用可变阻抗控制方案可以使焊枪操作变得容易。分析对比了新手在有机器人协助和没有机器人协助下实际焊接的结果,在有机器人协助的情况下焊接操作稳定性得到了很大提升。     

焊接机器人直流电机控制系统的设计和实现

随着科学技术的发展,人工智能已被在生产生活各个领域广泛应用。焊接机器人能够替代人工进入到各类复杂环境中,在各种恶劣条件下进行焊接作业,有效节约了人力成本,降低了焊接工人职业风险,提高了焊接作业效率。在焊接机器人设计与应用中,电机控制系统是焊接机器人管理与控制的核心模块,也是焊接机器人能够替代人工操作完成精细化焊接作业的关键所在。因此,文中对基于PLC控制系统的焊接机器人电机控制系统的构建与设计进行了分析与研究,以期为焊接机器人的优化和升级提供启发和参考。     

我国焊接机器人的应用与研究现状

介绍了焊接机器人应用意义和应用状况,分析了我国焊接机器人应用方面的不足,从焊缝跟踪技术、离线编程与路径规划技术、多机器人协调控制技术、专用弧焊电源技术、系统仿真技术、机器人用焊接工艺方法、遥控焊接技术七个方面阐述了焊接机器人的研究现状,探讨分析了焊接机器人的发展趋势,指出视觉控制技术、模糊控制技术、神经网络控制以及嵌入式控制技术将是焊接机器人智能化技术发展的主要方向,并展望了机器人应用和发展前景.     

焊接机器人智能化的发展

计算机技术和智能控制技术的发展推动了焊接机器人控制技术的进步。介绍了焊接机器人的发展过程和应用现状,并在传统的焊接机器人的基础上论述了智能化焊接机器人控制中的热点技术。     

球罐全位置焊接机器人智能控制系统

研制了一种用于球罐全位置焊接机器人的智能控制系统。采用两点视觉伺服反馈系统,以预先画出的坡口平行线为机器人的目标运动轨迹,实现机器人在多层多道焊接时在重复自动跟踪。系统选用工业控制级可编程控制器作为核心控制器件,外加自制的电机驱动等辅助电路,实现了对五自由度球罐焊接机器人的柔性磁轮的控制、跟踪机构的控制和摆动机构的控制,并使之协调联动,满足焊接过程的要求。此系统控制下的球罐焊接机器人的主要创新点是,实现了无导轨自动焊接全位置焊缝与多层多道焊接的自动跟踪。焊接工艺评定试验结果表明,此焊接机器人自动跟踪精度高,焊缝质量好,工作稳定可靠,已实现小批量试生产,产品也已用于实际焊接生产。     

工业机器人自动焊接生产线的设计与调试

工业机器人自动焊接生产线的设计合理与否关系到焊接工艺的满足程度。从机器人自动焊接生产线的设计要求出发,详细分析了生产线的控制流程、配置及布局、编程与调试等。并以FOXBOT、A1200机器人组成的自动焊接生产线为例,进行刹车控制、原点校正等现场调试。自动焊接生产线的实践应用,提高了焊接作业效率和质量,具有推广价值。所述设计思路、方法及详细步骤为工业机器人自动焊接生产线的设计调试工作提供了参考依据。     

基于虚拟现实的焊接机器人工作站离线编程系统

在自动焊接应用中,离线编程焊接机器人通常具有一定的控制局限性。结合虚拟现实技术搭建了一套焊接机器人工作站,通过开发离线编程系统,简化机器人控制方式、灵活调整视角和自动规划焊接轨迹等,提升了焊接机器人离线编程效率。开发了同点异线焊缝识别算法,实现了单机器人的轨迹规划功能。基于焊枪基准姿态,分析横焊、平焊、立向上焊和立向下焊的焊接姿态,实现全位置焊接姿态规划。增加KBR-2Z500双轴变位机,实现多轴联动的复杂轨迹规划功能,研究了机器人运动与变位机运动的耦合与解耦问题,达成焊接机器人工作站协同运动规划。通过现实空间完全复现虚拟环境下的空间曲线焊接轨迹规划实验,验证了工作站离线编程系统的交互性、可行性和可靠性。     

基于人机工程的主从机器人遥控焊接焊缝跟踪误差分析

主从机器人遥控焊接要求具有较高的运动轨迹跟踪精度和足够的焊接速度,但是当操作者手动操作主机器人控制从机器人末端焊枪跟踪焊缝时,焊缝跟踪精度不能满足焊接要求的原因至今未知.文中开发了一套由主端控制器、从机器人、工控机和激光传感器组成的主从机器人遥控焊接系统.从人机工程的角度分析了操作者手动操作主机器人控制从机器人末端焊枪跟踪直线焊缝时,影响焊缝跟踪精度的因素.结果表明,操作者的反应时间越长,焊缝跟踪精度越低,并且为了保证焊接过程的稳定性和焊接质量,焊接速度应该由机器人控制.     

铁路货车端墙焊接机器人生产线

为铁路货车端墙配套的焊接机器人生产线,除了两套焊接机器人系统之外,设计制造了外围机械系统与电控系统。采用C型架上倒挂机器人与机器人行走相协调的控制方式,覆盖了端墙所需焊接的全部焊缝位置,获得了满意的焊接效果;所配套的工件自动传输机构、自动工件装夹定位机构及工件自动翻转机构,稳定可靠．最大限度地满足了端墙焊接生产的技术要求。     

机器人搅拌摩擦点焊系统设计

搅拌摩擦点焊是一种新型固相焊接技术,机器人焊接是焊接制造业的主要发展方向,将搅拌摩擦点焊与机器人相结合,通过加工相应的焊接装置以及增加机器人的承载能力,设计完成机器人搅拌摩擦点焊装置,实现对搅拌针的精确控制。机器人搅拌摩擦点焊的控制系统是将机器人控制系统和搅拌摩擦点焊控制系统结合,在焊接过程中二者既能独立运行,又相互联系,实现搅拌摩擦点焊装置与机器人协同工作模式,从而实现无间断循环的焊接过程,提高焊接效率。通过实验对比分析机器人搅拌摩擦点焊与传统龙门式搅拌摩擦点焊焊接的工件表面成形和焊点力学性能,结果表明:机器人搅拌摩擦点焊系统实现了复杂结构工件的焊接,表面成形良好,无明显的焊接缺陷,且焊点结合强度与龙门式相当,机器人搅拌摩擦点焊系统具有良好的焊接性能。     

管内锚固式相贯线专用焊接机器人

管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空问焊缝.针对管道插接焊缝的特殊焊接工艺要求,采用串并联混合方式设计了一种新型的5自由度焊接机器人.机器人以管道内壁为锚固对象,实现了机器人锚固、运动机构、焊枪姿态调节机构和送丝机构的一体化设计.机器人利用3个关节对焊枪位置进行控制,利用2自由度的自动定心手腕机构对焊枪进行姿态控制,实现了焊枪位置和焊枪姿态的独立控制.针对该专用焊接机器人,建立了焊接机器人的运动学模型,给出了机器人运动学模型解法.实际焊接试验表明,该焊接机器人锚固牢固、定位准确,焊接过程可控性好,控制模型能够满足空间相贯线焊缝的焊接工艺要求.     

焊接自动线和焊接机器人

钢结构全位置焊接机器人的研究与开发;焊接机器人的初始焊接位置视觉导;基于轨迹编程的示教式焊接机器人控制技术;三相低频焊机主电路的控制模型与软件流程;不锈钢钎焊管理信息系统的开发     

焊接自动线和焊接机器人

钢结构全位置焊接机器人的研究与开发;焊接机器人的初始焊接位置视觉导;基于轨迹编程的示教式焊接机器人控制技术;三相低频焊机主电路的控制模型与软件流程;不锈钢钎焊管理信息系统的开发     

机器人焊接过程控制参数实时修正的实现

主要研究应用FANUC公司的ARC Mate 100iB型弧焊机器人,在运用机器人传感器技术的基础上实现对机器人焊接过程中焊接位置、焊接速度和焊机送丝速度的程序控制及修正:在PC机上对FANUC公司的访问机器人控制柜的接口软件"FANUC ROBOT INTERFACE"用VB进行二次开发,通过VB程序控制机器人控制柜内各系统变量及寄存器,并与示教盒编程相结合,交叉执行程序达到控制机器人焊接的目的.     

焊接工业机器人伺服系统的分析与设计

本文以液压伺服控制的焊接机器人为例,分析了求取机器人伺服系统传递函数的方法,并研究了焊接工业机器人的控制方式。最后就机器人的一些特点和影响因素作了较仔细的讨论。     

弧焊机器人焊接质量控制研究综述

弧焊机器人的焊接质量决定其在工业生产中的应用水平。本文总结了弧焊机器人焊接质量闭环控制系统的技术体系,分析了弧焊电源、焊接专家系统、焊接动态过程建模与控制、自主焊缝跟踪等技术的研究现状,对相关技术发展趋势作了展望。     

混联机器人搅拌摩擦焊接系统集成研究

机器人搅拌摩擦焊设备因具有焊接适应性强、易于实现空间全位置焊接、自动化程度高、生产效率高等技术特点,近年来得到了越来越多地应用.针对空间曲线焊缝搅拌摩擦焊接需求,开展了五轴混联型机器人搅拌摩擦焊接系统研究.该系统由搅拌摩擦焊接机器人子系统、液压主轴子系统、传感与控制子系统和中央控制单元组成,能够实现复杂构件的空间曲面焊...     

用于核环境管道维修的宏-微机器人遥控焊接

针对复杂核环境的管道焊接维修,提出了一种宏-微结构的机器人遥操作方法实现遥控焊接.通过工具转换接口和气动夹紧模块完成宏机器人与微机器人的快速连接.在宏机器人与微机器人之间加入六维力觉传感器,使宏-微的机器人遥操作中具有主动柔顺性.设计了宏-微遥操作机器人的控制器,并重点对重力补偿、管道自适应装配策略、弧长控制等进行了研究,实现了远端环境中的管道抓取、装配以及遥控焊接.结果表明,宏-微结构的机器人遥操作遥控焊接系统能够快速完成极限环境下的管道焊接维修,焊接质量稳定可靠.