文档介绍：工业机器人论文
题目: 机器人点焊系统电气部分的设计
姓名:
学号:
班级: 机电一体化(对口)一班
平顶山工业职业技术学院
2011年 12 月 25 日
1 绪论 3
点焊机器人介绍及其研究意义 3
工业机器人发展现状及趋势 3
2 机器人点焊系统电气控制部分的组成和原理 4
机器人点焊系统的电气控制原理 4
3 机器人点焊系统电气控制部分硬件设计 5
安全保护系统 5
隔离栅栏保护 5
安全光栅保护 6
PLC的选择 8
西门子s7-300PLC 8
SoftPLC 9
PLC的选择 10
夹具系统 10
电感式接近开关的工作原理 10
气缸的工作原理 10
阀岛的工作原理 12
转台系统 13
电磁阀的工作原理 13
变频器控制电路的设计 14
转台系统的电路设计 15
焊接系统 16
焊枪的工作原理 16
修磨器 18
4 机器人点焊系统电气控制部分软件设计 19
19
系统软件总体设计 20
手动模式软件总体设计 20
自动模式软件总体设计 21
夹具系统的软件设计 23
夹具系统手动模式软件设计 23
夹具系统自动模式软件设计 26
转台系统的软件设计 26
转台系统手动模式软件设计 26
转台系统自动模式软件设计 27
结论 29
谢辞 30
1 绪论
点焊机器人介绍及其研究意义
点焊机器人驱动方式有液压驱动和电气驱动两种。其中电气驱动具有保养维修简便、能耗低、速度高、精度高、安全性好等优点,因此应用较为广泛。点焊机器人按照示教程序规定的动作、顺序和参数进行点焊作业,其过程是完全自动化的,并且具有与外部设备通信的接口,可以通过这一接口接受上一级主控与管理计算机的控制命令进行工作。焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平;另一方面,焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。工业机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接,减轻焊工的劳动强度,同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。点焊机器人在汽车装配生产线上的大量应用大大提高了汽车装配焊接的生产率和焊接质量,同时又具有柔性焊接的特点,即只要改变程序,就可在同一条生产线上对不同的车型进行装配焊接。应用点焊机器人容易实现生产过程的完全自动化;应用点焊机器人。
工业机器人发展现状及趋势
目前国际机器人界都在加大科研力度,进行机器人共性技术的研究。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人和其它工业机器人一样,不断向智能化和多样化方向发展。具体而言,表现在如下几个方面:
机器人操作机结构:通过有限元分析、模态分析及仿真设计等现代设计方法的运用,实现机器人操作机构的优化设计。探索新的高强度轻质材料,进一步提高负载/自重比。
机器人控制系统:重点研究开放式,模块化控制系统。向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
2 机器人点焊系统电气控制部分的组成和原理
机器人点焊系统电气控制部分的组成
机器人点焊系统由机器人系统、夹具系统、转台系统和焊接系统构成,工作站采用PROFIBUS+数字I/O实现彼此通信。。
机器人点焊系统的电气控制原理
系统上电,初始化机器人的状态,主要包括机器人是否在原位,机器人工作是否完成;系统的水、气、光栅是否正常。系统和生产线控制器通讯,获取和机器人工作站有关的生产线的多个状态,如输送线是否处于自动状态;相关传感器的信号是否正常等。对于安全信号,则分等级处理,重要的安全信号通过和机人的硬线连接,引起机器人急停;级别较低的安全信号通过PLC给机器人发“外部停止”命令。系统的任务选择是由线控制器完成的。
3 机器人点焊系统电气控制部分硬件设计
安全保护系统
点焊机器人的工作范围必须符合安全要求,即必须在任何情况下都不会对人员或设备构成威胁。在机器人动作范围内,必须采取隔离措施保护,这些隔离保护措施可以是隔离栅栏,光栅,光幕,空间扫描装置等。本设计采用隔离栅栏和光栅的保护措施。另外,系统中设有急停回路,以便各种突发情况下将系统停止,确保人员和设备