焊接機(jī)器人的軸伺服控制系統(tǒng)

焊接機(jī)器人軸伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

習(xí)慣上所說(shuō)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)，是指速度控制、伺服電動(dòng)機(jī)和檢測(cè)部件三部分；而且，將速度控制部分稱之為伺服單元或驅(qū)動(dòng)器。按照伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它通常有四種基本結(jié)構(gòu)類型：開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)及混合閉環(huán)。

伺服單元的硬件一般由五部分構(gòu)成：

實(shí)現(xiàn)軸伺服電機(jī)的PID控制、或FUZZY（模糊）控制、或其它控制規(guī)律的伺服控制單片機(jī)；

伺服控制模板，其功能是實(shí)現(xiàn)控制單片機(jī)輸出數(shù)字量的D/A轉(zhuǎn)換與輸入到單片機(jī)的模擬量的A/D轉(zhuǎn)換；

伺服驅(qū)動(dòng)功放，一般機(jī)器人的軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率多在100W~1000W的范圍，多屬中等功率，為此，由伺服控制模板給出的控制信號(hào)必須經(jīng)功率放大才能推動(dòng)電機(jī)；

伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速、位置檢測(cè)裝置（轉(zhuǎn)速、位置傳感器）。轉(zhuǎn)速、位置檢測(cè)裝置的功能是實(shí)時(shí)檢測(cè)軸伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)角位移量，并將實(shí)時(shí)檢測(cè)結(jié)果反饋給電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)，以形成電動(dòng)機(jī)伺服的閉環(huán)或半閉環(huán)控制系統(tǒng)。即便是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，一般也需要電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)角位移量的實(shí)時(shí)檢測(cè)參數(shù)。因此，轉(zhuǎn)速、位置檢測(cè)裝置是機(jī)器人的軸伺服控制系統(tǒng)極重要的組成環(huán)節(jié)。

機(jī)器人焊接時(shí)的主要注意事項(xiàng)

焊接已成為工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用較大的領(lǐng)域之一，焊接機(jī)器人在汽車、摩托車、工程機(jī)械等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。目前世界擁有的80余萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人中，用于焊接的機(jī)器人可達(dá)40％以上。

機(jī)器人焊接時(shí)的主要注意事項(xiàng)

1．必須進(jìn)行示教作業(yè)

在機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)焊接前，操作人員必須示教機(jī)器人焊槍的軌跡和設(shè)定焊接條件等。

由于必須示教，所以機(jī)器人不面向多品種少量生產(chǎn)的產(chǎn)品焊接。

2．必須確保工件的精度

機(jī)器人沒(méi)有眼睛，只能重復(fù)相同的動(dòng)作。

機(jī)器人軌跡精度為±0．1mm，以此精度重復(fù)相同的動(dòng)作。

焊接偏差大于焊絲半徑時(shí)，有可能焊接不好，所以工件精度應(yīng)保持在焊絲半徑之內(nèi)。

焊接技術(shù)的應(yīng)用

隨著世界制造業(yè)的快速發(fā)展，焊接技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，焊接技術(shù)水平也越來(lái)越高。新的焊接工藝方法不斷涌現(xiàn)，專業(yè)焊接設(shè)備日新月異。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)外焊接設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)也紛紛通過(guò)各種方式展示自身的實(shí)力。

金屬加工記者通過(guò)行業(yè)展會(huì)對(duì)國(guó)內(nèi)外焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)以及焊接生產(chǎn)發(fā)展的新需求和新動(dòng)向印象較深的是：核心技術(shù)的作用得以顯現(xiàn)，數(shù)控和電源方面有發(fā)展，激光焊接技術(shù)成為一大亮點(diǎn)，機(jī)器人應(yīng)用普及化。可以認(rèn)為，世界焊接技術(shù)又跨上了一個(gè)新臺(tái)階，在自動(dòng)化、環(huán)境友好方面有了新的進(jìn)步；焊接材料的種類更加豐富，焊接自動(dòng)化、清潔化更加突出；焊接技術(shù)的綜合成本更低，焊接對(duì)工業(yè)的服務(wù)更加廣泛。同時(shí)，焊接中存在的手工、粗糙、臟亂、低速已基本消除，取而代之的是自動(dòng)、精密、清潔。

超聲波金屬焊接是利用超聲頻率的機(jī)械振動(dòng)能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。金屬在進(jìn)行超聲波焊接時(shí)，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫?zé)嵩?，只是在靜壓力之下，將框框振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鏖g的摩擦功、形變能及有限的溫升。接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實(shí)現(xiàn)的一種固態(tài)焊接。

它有效地克服了電阻焊接時(shí)所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象，超聲金屬焊機(jī)能對(duì)銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細(xì)絲或薄片材料進(jìn)行單點(diǎn)焊接、多點(diǎn)焊接和短條狀焊接?？蓮V泛應(yīng)用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。

超聲波金屬焊接利用高頻振動(dòng)波傳遞到需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個(gè)金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。

超聲波金屬焊接優(yōu)點(diǎn)在于快速、節(jié)能、熔合強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、無(wú)火花、接近冷態(tài)加工；缺點(diǎn)是所焊接金屬件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊點(diǎn)位不能太大、需要加壓。