机器人焊接技术,机器人,武汉三虹重工科技有限公司

机床式工 业 机 器 人 机 械 手 这 种 机 械 手 结 构 类 似 机 床 。 其达 到 空 间 位 置 的 三 个 运 动(X、Y 、 Z ) 是 由 直 线运 动 构 成 ， 其 末 端 操 作 器 的 姿 态 由 旋 转 运 动 构成 ， 如 图 4 0 - 5 所 示 ， 这 种 形 式 的 机 械 手 优 点 是运 动 学 模 型 简 单 ， 控 制 精 度 容 易 提 高 ； 缺 点 是 机 构 较 庞 大 ， 占 地 面 积 大 、 工 作 空 间 小 。 简 易 和 专 用 焊 接 机 器 人 常 采 用 这 种 形 式 . 这 种 机 械 手 结 构 类 似 机 床 。 其达 到 空 间 位 置 的 三 个 运 动(X、Y 、 Z ) 是 由 直 线运 动 构 成 ， 其 末 端 操 作 器 的 姿 态 由 旋 转 运 动 构成 ， 如 图 4 0 - 5 所 示 ， 这 种 形 式 的 机 械 手 优 点 是运 动 学 模 型 简 单 ， 控 制 精 度 容 易 提 高 ； 缺 点 是 机 构 较 庞 大 ， 占 地 面 积 大 、 工 作 空 间 小 。 简 易 和 专 用 焊 接 机 器 人 常 采 用 这 种 形 式 . 点焊机器人的结构形式 点焊机器人虽然有多种结构形式，但大体上 都可以分为三大组成部分，即机器人本体、点焊 焊接系统及控制系统，目前应用较 广的点焊机器人，其本体形式为直角坐标简易型及全关节型。前者可具有3-5个自由度，焊件及焊点位置受到限制；后者具有5-6个自由度,分DC伺服和AC伺服两种形式，能在可到达的工作区间内任意调整焊钳姿态，以适应多种形式 结构的焊接。 点焊机器人控制系统由本体控制部分及焊接控制部分组成。本体控制部分主要是实现示教再现、焊点位置及精度控制；焊接控制部分除了控制电极加压、通电焊接、维持等各程序段的时间及程序转换以外，还通过改变主电路晶闸管的导 通角而实现焊接电流控制。 机 器 人 机 械 手 的 控 制 当 一 台 机 器 人 机 械 手 的 动 态 运 动 方 程 已 给定 ， 它 的 控 制 目 的 就 是 按 预 定 性 能 要 求 保 持 机 械手 的 动 态 响 应 。 但 是 由 于 机 器 人 机 械 手 的 惯 性力 、 耦 合 反 应 力 和 重 力 负 载 都 随 运 动 空 间 的 变 化而 变 化 ， 因 此 要 对 它 进 行 髙 精 度 、 高 速 、 高 动 态品 质 的 控 制 是 相 当 复 杂 而 困 难 的 ， 现 在 正 在 为 此研 究 和 发 展 许 多 新 的 控 制 方 法 。 目 前 工 业 机 器 人 上 采 用 的 控 制 方 法 是 把 机 械手 上 每 一 个 关 节 都 当 作 一 个 单 的 伺 服 机 构 ， 即把 一 个 非 线 性 的 、 关 节 间 耦 合 的 变 负 载 系 统 ， 简化 为 线 性 的 非 耦 合 单 系 统 。 每 个 关 节 都 有 两 个伺 服 环 。 外 环 提 供 位 置 误 差 信 号 ， 内环 由 模 拟 器 件 和 补 偿 器 （ 具 有 衰 减 速 度 的 微 分反 馈 ） 组 成 ， 两 个 伺 服 环 的 增 益 是 固 定 不 变 的 。因 此 基 本 上 是 一 种 比 例 积 分 微 分 控 制 方 法 （ P1 D法 ） 。 这 种 控 制 方 法 ， 只 适 用 于 目 前 速 度 、 精 度要 求 不 高 和 负 荷 不 大 的 机 器 人 控 制 ， 对 常 规 焊 接机器人来说，已经满足。