模块化层次化的控制器软件系统:软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux上,采用分层和模块化结构设计,以实现软件系统的开放性。早在70年代末,上海电焊机厂与上海电动工具研究所,合作研制的直角坐标机械手,成功地应用于上海牌轿车底盘的焊接。整个控制器软件系统分为三个层次:硬件驱动层、***层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求,对应不同层次的开发,系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成,这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。
(3)机器人的故障诊断与安全维护技术:通过各种信息,对机器人故障进行诊断,并进行相应维护,是保证机器人安全性的关键技术。
(4)网络化机器人控制器技术:当前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展,机器人控制器的联网技术变得越来越重要。因为电弧在焊剂层下燃烧,焊接时看不见弧光,焊接烟雾也很小,所以,劳动条件得到很大的改善。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯,便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。
我国的自动焊装备制造业与通用焊接设备相比起步较晚。(1)开放性模块化的控制系统体系结构:采用分布式CPU计算机结构,分为机器人控制器(RC),运动控制器(MC),光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。上世纪50~60年代,我国重点工业企业的大型焊接装备大部分从原苏联引进。部分由使用厂自行设计制造,到了90年代,我国陆续组建一批专门生产焊接装备的制造厂,如上海、成都相继成立了成套焊接设备厂,“六五期间”,原机械工业部拨专款将长春第二机床厂改建成我国具有批量生产能力,制造***焊机和焊接装备的长春焊机制造厂。进入80年代以来,随着我国焊接装备需求量的急速增长,各地相继成立了多家中小型焊接装备生产厂。
焊接机器人之所以能够占据整个工业机器人总量的40%以上,与焊接这个特殊的行业有关,焊接作为工业“裁缝”,是工业生产中非常重要的加工手段,同时由于焊接烟1尘、弧光、金属飞溅的存在,焊接的工作环境又非常恶劣,焊接质量的好坏对产品质量起决定性的影响。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、***越、川崎等公司的产品。归纳起来采用焊接机器人有下列主要意义:
(1)提高劳动生产率。机器人没有疲劳,一天可24小时连续生产,另外随着高速***焊接技术的应用,使用机器人焊接,效率提高的更加明显。
(2)产品周期明确,容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的,因此安排生产计划非常明确。
(3)可缩短产品改型换代的周期,减小相应的设备投资。可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的1大区别就是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。
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