九轴水火弯板机器人运动控制系统设计

针对现阶段船体外板水火加工自动化水平普遍不高,工人手工烧板效率低、成本高、精度差、劳动强度大的现状,设计出基于TRIO嵌入式运动控制器和可编程逻辑器件PLC的九轴水火弯板机器人运动控制系统,通过弯板机器人九轴联动,实现火枪头按照规划火路对钢板进行自动水火加工。设计了TRIO与PLC之间的自由口通用串行通信协议,保证了控制系统通信的可靠性。该系统提升了船体外板加工的效率和质量,降低了生产成本和体力支出,能够完全满足水火弯板的自动化加工需求。     

埋弧焊接直角坐标机器人的设计

北京时代科技股份有限公司通过采用直角坐标机器人搭载埋弧焊接系统进行大型构件的焊接作业,有效地提高了焊接效率、减少了工作强度、提高了焊接质量。解决了埋弧焊接系统进行机器人焊接集成的难题,并取得了良好的应用效果。该直角坐标机器人由机械本体和机器人控制器以及焊接系统组成,其中机械本体由三个直线轴和一个旋转轴组成。机器人控制器采用X86结构的工业计算机做为硬件平台,利用IEC61131-3标准工业控制编程语言编写控制软件实现运动控制算法以及HMI。     

机器人在压力机机身自动焊接中的应用

压力机机身焊接强度高,工作环境恶劣,实现机器人自动化焊接则可有效提高焊接质量和效率。本文针对压力机机身质量和尺寸大、焊缝分布在半封闭三维空间的情况,利用机器人、龙门架以及变位机十轴联动控制技术,实现压力机机身的自动焊接。自动焊接系统不仅有自动寻位、电弧跟踪、多层多道焊等功能,而且显著提高了焊接质量,缩短了生产周期,减轻工人劳动强度,实现了压力机制造工程的焊接自动化。     

基于机器人的曲线焊接系统

针对曲线结构工件的人工焊接效率低、焊接质量不稳定、人工劳动强度大等问题,基于机器人设计出一种高效率和高精度的焊接系统。本系统采用机器人与PLC联合控制变位机的翻转和回转,使待焊工件的焊缝始终处于平焊或船形焊位置,利用触摸屏设置翻转速度和显示整个控制系统的工作状态,通过机器人与焊机的通讯及机器人在线示教编程,实现曲线结构工件的自动化焊接。为了保证焊接质量,采用接触传感和电弧传感功能精确寻位和实时修正示教轨迹。经实际应用表明,系统运行良好,达到了预期设计目标。     

基于PLC的两轴运动控制系统设计

以可编程控制器PLC作为运动控制系统的核心,步进电机作为运动控制系统的执行机构,设计了基于PLC的两轴运动控制系统;通过PLC高速脉冲口输出高速脉冲,实现了单轴运动或者两轴运动;采用触摸屏作为操作面板,建立了友好的人机交互界面。     

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。     

多机器人柔性焊接的主从协调运动控制系统设计

针对机器人柔性焊接领域,设计实现了一种多机器人主从协调运动控制系统.该系统采用集中控制架构和周期同步位置模式,基于通用的多机器人主从协调运动控制算法,完成从动机器人的协调运动目标矩阵计算,并设计了机器人控制器的主从协调运动控制流程及相应的编程指令集,最后采用4台凯尔达KR1440机器人组成多机器人柔性焊接系统,通过典型主从协调焊接任务的示教编程再现试验,实现了多机器人主从状态的在线切换功能,验证了多机器人主从协调运动控制系统的有效性,为进一步提高机器人焊接系统的柔性水平提供了技术基础.     

PLC控制步进电机在自动堆焊中的应用

利用可编程控制器（PLC）控制步进电机和电焊机，实现车钩堆焊过程的自动化控制。针对焊接技术向自动化方向发展的趋势，研制了一种PLC控制技术用于火车车钩焊补的自动化堆焊设备，该设备由机械系统，控制系统以及焊接系统组成。利用PLC控制3个电机的转递和转向，从而控制焊枪的运动轨迹，通过焊接试验得出一组典型的焊接规范参数。试验结果表明，系统具有运行可靠，操作方便以及效率高等特点，对改善工人劳动条件和提高生产效率具有明显的实用意义。     

自动焊接生产线上追加的单轴运动控制器的技术实现

以机器人为主体的自动生产线,都需要有足够的柔性,能加工多个对象.在已有机器人控制器配置的基础上,可通过追加一个或多个轴运动控制器来实现机器人自动生产线的柔性.文中介绍了追加的单轴运动控制器的技术实现,详细阐述了利用FPGA技术实现的可变频脉冲发生器.同时给出了仿真结果,表明该设计满足了机器人运动控制系统实时、高速的要求.     

带激光跟踪的焊接机器人系统在铝合金油箱焊接中的应用

采用Meta激光跟踪系统,配合Motoman机器人接口软件,实现激光自动跟踪装置联动控制,解决了铝合金油箱在进行端盖双环缝焊接时,工件出现焊缝不规整,有偏移现象,容易出现焊偏、焊穿、咬边现象的问题,使整条焊缝质量具备良好的一致性。机器人焊接工作站采用H型双工位焊接方式,提高了机器人的利用率,同时也提升了生产能力。将焊接机器人应用到铝合金油箱焊接中,大幅提高了焊接质量和效率,改善了产品品质和可靠性。采用三菱PLC做主控制器,配套触摸屏,在触摸屏上选择工件类型,通过外部起动方式调用工件类型对应的机器人焊接程序,操作方便实用。     

终端盒体抛光装备控制系统设计

为了实现纵场磁体馈线系统终端盒体的自动化抛光打磨,设计了一套机器人抛光打磨装备。针对盒体表面粗糙、焊接后形变量大的特点,设计了三种表面加工工艺,并配备了与之对应的执行装置。三种执行器通过快换盘实现自动化快换,工艺流程依序进行。控制系统以PLC作为控制器,根据PLC的控制指令,机器人调用相应的加工程序,快换盘取放执行装置,实现不同工艺。打磨力是抛光打磨的主要工艺参数之一,该设备集成了自主研发的力调节装置。PLC通过数字I/O与力调节装置通信实现加工过程中对接触力的有效调整。工控机作为人机交互设备与PLC通过以太网进行通信,方便操作人员操控盒体抛光打磨装备。     

带激光踪的焊接机器人系统在铝合金油箱焊接中的应用

采用Meta激光跟踪系统,配合Motoman机器人接口软件,实现激光自动跟踪装置联动控制,解决了铝合金油箱在进行端盖双环缝焊接时,工件出现焊缝不规整,有偏移现象,容易出现焊偏、焊穿、咬边现象的问题,使整条焊缝质量具备良好的一致性.机器人焊接工作站采用H型双工位焊接方式,提高了机器人的利用率,同时也提升了生产能力.将焊接机器人应用到铝合金油箱焊接中,大幅提高了焊接质量和效率,改善了产品品质和可靠性.采用三菱PLC做主控制器,配套触摸屏.在触模屏上选择工件类型,通过外部起动方式调用工件类型对应的机器人焊接程序,操作方便实用.     

H型钢梁多机器人焊接工作站设计与仿真

针对H型钢梁人工焊接效率低、成本高、劳动强度大且对其自动化生产的研究较少的情况,通过分析其焊接过程,设计一种由两台焊接机器人和一台搬运机器人组成的自动化焊接工作站。利用SolidWorks设计了扩大机器人工作范围的第七轴和保证机器人运行轨迹与焊缝不发生偏离的焊缝自动跟踪系统,在数字化仿真软件Visual Components中搭建机器人焊接工作站布局,采用遗传算法规划最优焊接路径,利用仿真软件完成了编程与仿真。仿真结果表明所建立工作站布局的正确性。     

刀模焊接机器人工作站运动轴组合分析及编程

针对人工焊接制造甘蔗耕种双排工位刀模过程中劳动强度高和效率低下,及因连续焊接产生疲劳,造成产品质量不稳定等,设计了由FANUC焊接机器人、控制器、行走轴和变位机等组成的焊接工作站,规划工作站焊接工作流程,分析六轴机器人关节轴的坐标系,研究行走轴和焊接变位机等运动轴的运动类型、运动极限值及速度等参数设计方法。探究机器人焊接工作站运动群组设备轴联动设置方法,研究机器人刀模焊接程序编制和摆焊控制轨迹方法运用,达到提高刀模设备焊接制造效率和刀模精度质量的目的。     

六轴焊接机器人末端测量系统

研发了一种用来测量六轴焊接机器人末端位置和方向的新型测量系统,该测量系统通过5个数字探头来获取焊接机器人末端的位置和方向等运动学参数。在六轴焊接机器人工作前,进行了末端位置测量系统的标定,标定后系统的定位精度为0.025 mm,定向精度为0.075°。实验中,通过末端测量系统得到了焊接机器人控制器增益调节过程中的位姿,并结合田口法找到了最佳控制器增益。实验结果表明,采用最佳控制器增益的焊接机器人末端的振动得到了有效抑制,在高频段的末端振动幅度降为原来的54%。对于多轴焊接机器人的控制具有重要价值。     

压力机机身自动化焊接控制系统设计

随着自动化技术的发展以及人工成本的上升,手工焊接生产将逐步向自动化焊接生产过渡。应用西门子控制器S7-200进行了压力机机身自动化焊接控制系统的开发。分析了自动化焊接生产线五轴焊接专机、MOTOMAN焊接机器人、焊接变位机以及控制系统的设计方案,并实现了对自动化焊接的控制。     

基于多控制器集成的激光焊接机器人的PLC控制

介绍了激光焊接机器人的控制系统,该系统集成了多个不同种类的控制器,通过建立分层递阶智能原理结构的控制系统,进行PLC、机器人主处理器及其他控制器之间的实时信息互通,完成了模块化、相对独立的PLC软件设计,实现了多控制器集成下的机器人PLC控制。     

PLC控制在汽车后桥壳焊接设备中的应用

将PLC（可编程控制器）自动控制技术用于汽车后桥壳环缝自动化焊接设备，利用PLC控制焊枪的运动，从而实现焊接过程的自动化。系统运行表明，焊机具有控制精度高、安全性好、响应速度快、自动化程度高的特点，达到降低工人劳动强度、提高焊缝质量和生产效率、降低废品率、操作方便、易维修的目的，特别对改善工人劳动条件和提高生产效率具有明显的实用意义。     

基于工业机器人的立体仓储系统的设计

根据系统控制要求,构建以西门子S7-1200型PLC作为系统的主控制器,采用PTP通信方式,实现与ABB工业机器人通信,采用触摸屏实现系统运行状态的监控与控制,采用丝杠滑台机构作为工业机器人的行走轴,结合工业机器人工具架和立体仓库,搭建了实验控制平台。通过安装在立体仓库上的传感器检测对应仓位上的物料信息,并将此信息传递给PLC,PLC与工业机器人实时通信,实现立体仓库上物料的存取。经过反复测试,系统运行稳定,可以顺利实现立体仓库上物料的存取。本系统能够提高立体仓储系统的自动化水平,提升系统工作效率。     

基于CoDeSys的可重构的焊接自动化控制器

针对焊接过程对焊接工装运动控制平台和等离子焊接电源智能控制的要求,构成基于PC的开放式可重构控制器。根据开放式可重构控制系统架构的特点,控制器的设计以CoDeSys控制软件和实时工业以太网EtherCAT技术为核心,使得控制器兼具开放式、模块化、标准化、网络化。并将可重构控制器重构为包括五轴焊接工作台和变极性等离子焊接电源的智能控制器,利用控制软件设计控制器的多样化运动控制功能和对焊接电源的智能控制,设计合理的可视化操作界面。硬件执行层则通过倍福端子式总线模块搭建控制从站,完成对执行电机,串行通讯和系统扩展I/O的控制。实验证明,焊接自动化控制器能够完成工作台的单轴点动控制、多轴联动、插补运动、轨迹路径规划等功能,完成对变极性等离子焊接电源的参数设定和智能控制,并且控制器具有实时性好,运动轨迹控制精度高,焊接参数传输准确等特点。