文档介绍：摘要关键词:焊枪运动控制;籾疧甀籗阜郑皇凳笨刂焊接技术在国民经济各部门中占有重要的地位。随着现代科学技术的飞速发展,新型材料和复杂的焊接结构不断出现,焊接自动化受到普遍关注。在焊接过程运动的自动控制方面仿形装置自动化程度低、灵活性差,机器人昂贵且结构复杂。同时,数字信号处理器件孀偶鄹竦南陆档玫焦惴河τ靡约扒度胧绞时操作系统的发展,使得运动控制向着多任务,高精度,实时性发展。为了解决上述成本与自动化程度、精度、灵活性的矛盾,本课题针对焊枪运动研制了以通用性:诵牡娜嵩硕刂葡低常迪趾盖筙三轴协调运动,从而实现焊枪沿二维的焊缝曲线以及复杂的三维空间焊缝曲线的运动。采用公司的酒怂闼俣瓤臁⒌凸摹⒂布试捶岣唬浅J合实时控制需要。引入了/.嵌入式操作系统,构建实时多任务平台。在研究了焊枪在焊接过程中运动需求基础上,讨论并设计了围电路以及合理的驱动电路等硬件;通过理论实现步进电机的恒步距、恒力矩细分,在/.实现插补计算,细分控制,改进数字控制等多任务运行,并满足实时控制需求,且保持系统的可扩展性,便于升级优化。因此,本课题设计了适用于焊接的低成本、高性能、扩展方便的焊枪三轴运动控制系统。
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第一章绪论前言方向是研制简单的“自动焊机”,但仅限于焊丝的自动送进和焊枪附有〕的电流、焊接速度调整到最佳条件进行焊接,从而实现了灞;ず傅娜远焊接作为一种材料加工方法,它既是现代工业和科学技术发展的产物,又是现代工业制造技术的一个重要组成部分。随着科学技术和工农业生产的发展,焊接技术在国民经济各部门中占有越来越重要的地位,己经从简单的构件连接方法和毛坯制造手段发展成为制造行业中的一项基础工艺和生产尺寸精确的制成品的生产手段。无论是日常生活用品的生产,还是飞机潜艇飞船等尖端科技产品的制造,都需要发展高效率、现代化的焊接技术。自本世纪以来,随着现代科学技术的飞速发展,新型材料和复杂的焊接结构不断出现,因而对焊接技术提出了越来越高的要求,不仅要求它能够高效率、高质量的完成焊件的加工,而且要能够保证焊接产品质量的稳定性,不断降低生产成本和改善工人劳动条件。那么,研制各种自动化程度高且适应性强的焊接设备,以实现对焊接过程和焊接规范的自动控制,就成了焊接生产发展中待解决的问题。因而,迅速提高焊接生产的机械化和自动化水平受到了世界各国的普遍关注【俊国外的焊接自动化研究起步较早,尤其是发达国家,早在上世纪年代末已经开始从事焊接机械化、自动化技术的研究。年代,焊接自动控制的主要研究自动行驶,仅能实现自动引弧,维持电弧电压蚝附拥缌的稳定和依靠轨道沿焊缝的仿行等功能。进入年代,微计算机技术迅猛崛起,并在工业控制各领域的应用中显示出其无可比拟的优越性,焊接自动控制技术进入了一个全新的发展阶段。借助于功能强大的微计算机技术,焊接自动控制技术发展势头迅猛。计算机在焊接自动控制方面的应用多种多样,简单的可根据材料种类、厚度自动选择并调整规范,复杂的可对整个焊接过程实现自适应控制及最佳控制,如日本的小松制作所研制的具有光电传感器的计算机数控自动焊机,即采用微计算机对焊缝轨迹由数控进行预调,当由于焊接变形、安装误差等原因出现细小误差是,有光电传感器检测、反馈以实现焊缝的自动跟踪,根据预先试验的编程,立即使焊接化。在电阻焊方面出现了用于电阻焊质量监控的数据分析装置能将瞬时电流计、通电时间计数器及压力等所测定的值输入,由微机对其数据进行分析,从而对电
制一焊接生产机器人化成了焊接生产自动化研究的重要方向之一,引起了世界各并已取得一定的成果。长春第一汽车制造厂研究的微处理机在多点焊中的应用,阻焊进行自动控制。法国研制出了一种用微计算机控制的焊接生产线,它能够同时对台电阻焊装置进行自动控制。随着微计算机和自动控制技术的进一步发展,研制一个完整的自动化焊接系统,使它能够对整个焊接工序进行综合自动控国各科研机构和企业的极大关注。在一些技术发达国家,如美国、日本、西欧等国,率先研制出了用于汽车车身自动生产线的电阻点焊机器人,并开始在工厂中广泛应用。从年代中期甏酰『富魅讼嗉坛鱿植⒁浴氨ㄐ浴钡乃度推广普及,用以代替单调重复、劳动条件差的手工电弧焊,极大的提高了劳动生产率和节约了大量的劳动力,焊接机器人的应用是焊接过程高度自动化的一个标志。我国的焊接自动控制技术研究起步较晚,到目前为止,焊接生产的机械化、自动化程度仍较低,手工电弧焊、各种半自动焊接设备仍广泛应用,与国外发达国家相比还存在很大差距。如常接触的日用机械应用中,自行车、健身器材、锅炉桶体、钢制散热器等,往往焊接%以上都是采用手工焊接的方法进行加工,制造周期长,成本高,生产效率低,生产工人劳动强度大、焊接质量难以保持稳定,并且由于对焊缝外观质量