机器人激光焊接系统浅析

2012-12-09 00:03

　　激光焊接成为一种成熟的无接触的焊接方式已经多年，极高的能量密度使得高速加工和低热输入量成为可能，焊接强度高，焊缝窄，热影响区小，并且工件变形量小。不断变化的用户需求和高度的国际竞争造成了钣金加工领域的向个性化需求转变的趋势。对于用户来说，这意味着产品线的细分程度加大。因此，生产大量相同部件的需求减少，而对于各个产品的准备时间越来越多，二整个加工过程特别是焊接过程，必须适应这个趋势，而最合适满足这个需求的设备就是机器人激光焊接系统。

　　我国工业机器人的市场主要集中在汽车、汽车零部件、摩托车、电器、工程机械、石油化工等行业。中国作为亚洲第三大的工业机器人需求国，市场发展稳定，汽车及其零部件制造仍然是工业机器人的主要应用领域，随着我国产业结构调整升级不断深入和国际制造业中心向中国的转移，我国的机器人市场会进一步加大，市场扩展的速度也会进一步提高。

　　连续19年蝉联全美首富的比尔--盖茨曾撰文，如果他现在是二十岁的话，肯定会选择机器人作为创业首选目标。他预言，机器人创业将会再现计算机产业的快速崛起之路，在不远的未来彻底改变人类的生产和生活方式。

　　机器人控制技术

　　机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。

　　关键技术包括：

　　(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。机器人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。

　　(2)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。整个控制器软件系统分为三个层次：硬件驱动层、核心层和应用层。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。

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