1、精選優質文檔-傾情為你奉上 焊接機器人系統機器人通常定義為：機器人（Robot）是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類工作的工作，例如生產業、建筑業，或是危險的工作。焊接機器人作為在生產中最為常見的工業機器人，焊接機器人目前已廣泛應用在汽車制造業，汽車底盤、座椅骨架、導軌、消聲器以及液力變矩器等焊接，尤其在汽車底盤焊接生產中得到了廣泛的應用。因此，我選取焊接機器人作為討論對象，以下是我比對自己在圖書館和網上找到的資料對焊接機器人的系統組成進行的簡要概括，分析焊接機器人系統是怎樣完成復雜的焊接

2、工作的。 一、典型的機器人系統組成： 1、機器人本體和操作機，可以直接完成各種具體作業； 2、機器人控制器，用來控制機器人和完成數據存儲，包括計算機系統和伺服系統兩部分； 3、各種不同的作業工具，如焊槍和手爪等； 4、各種周邊輔助設備； 5、為完成特殊任務而使用的傳感器； 6、用于完成計算機管理、監控和計算機通信的通信系統。二、焊接機器人的定義焊接機器人是從事焊接的工業機器人。根據國際標準化組織工業機器人術語標準焊接機器人的定義，工業機器人是一種多用途的、可重復編程的自動控制操作，具有三個或更多可編程的軸，用于工業自動化領域。為了適應不同的用途，機器人最后一個軸的機械接口，通常是一個連接法蘭，

3、可接裝不同工具或稱末端執行器。焊接機器人就是在工業機器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊槍的，使之能進行焊接，切割或熱噴涂。目前在汽車工業中被廣泛應用于汽車底盤的焊接。三、焊接機器人的軟硬件系統組成1、 焊接機器人的硬件系統。如下圖所示：焊接機器人的硬件系統一般由機器人本體、攝像機隨動機構、焊接電源、攝像機、機器人控制器、示教盒、和中央控制機、導引/焊縫跟蹤計算機、熔透控制計算機、焊機接口控制盒、電焊機和送絲機等部分構成。2、 焊接機器人的軟系統。焊接機器人的軟系統根據模塊化設計的思想，將焊接機器人工作單元分解為不同的功能模塊。主要有初始位置導引模塊、焊縫跟蹤模塊，熔透控制模塊，系統仿真模塊，數據庫/知

4、識庫模塊等幾部分組成，所有這些模塊都通過Windows Socket與中央監控計算機進行通信。四、焊接任務智能化角度的焊接機器人組成：1、 焊接機器人的軌跡運動機構硬件本體，包括變位機，工裝卡具等設備。2、 焊接機器人的外部傳感系統。主要包括對焊接環境的視覺傳感器，對焊縫和 焊接熔池的視覺傳感器，以及電弧傳感器等。3、 焊接機器人的知識庫系統。包括焊接工藝數據庫與專家系統，焊接過程知識模型以及控制方法知識庫等。4、 焊接任務的自主規劃、編程與仿真系統等。5、 焊接機器人的信息處理系統。包括傳感信息的處理，如環境、工件、熔池的圖像處理算法，機器人運動與焊接過程、設備運行的信息管理等。6、 焊接熔

5、池動態過程的智能控制算法。7、 機器人焊接柔性系統的協調控制。8、 焊接機器人的系統通信以及網絡監控。五、 焊接機器人的主要子系統1、初始焊位識別與導引子系統。初始焊位導引子系統的任務就是通過視覺傳感，在工作空間內拍攝焊件的圖像，通過圖像處理和立體匹配，提取焊縫的初始點在三維空間內的坐標，把這個結果傳送給中央控制計算機，由服務器控制機器人的焊槍到達初始焊位準備焊接。2、焊縫跟蹤子系統。焊縫跟蹤子系統的任務就是在機器人導引到初始焊接位置以后，通過視覺傳感，在工作空間實時拍攝焊縫的圖像，通過圖像的處理，提取焊縫的中心點與焊槍尖端點在焊件平面內垂直投影點之間的距離和焊縫在圖像上的走向，把這個結果傳給

6、服務器。由服務器根據標定結果，把這些變量以及機器人當前的姿態轉化為機器人實際可控的變量，控制機器人的焊槍始終在焊縫正上方保持相同高度并沿著焊縫前進。3、焊縫熔透實時控制子系統。利用攝像機在焊接弧光照射下直接獲取機器人運動后方向的半部熔池變化圖像，然后經特定設計的熔池圖像處理算法提取熔池形狀特征，通過中央控制機結合相應的工藝參數和預先設定的其他參數，調整機器人運動速度、姿態和送絲速度，實現對焊接熔池動態特征的實時監測、熔透與焊縫成形質量的智能控制。4、離線編程與仿真子系統。機器人焊接離線編程與仿真技術是利用計算機圖形學的成果在計算機中建立起機器人及其工作環境的模型，通過對圖形的控制和操作，在不使

7、用實際機器人的情況下進行編程，進而產生機器人程序。5、知識庫子系統。一般焊接機器人的智知識庫子系統主要包括焊接工藝專家系統、各種材料焊接動態過程模型、焊接動態過程智能控制方法、機器人焊接系統信息管理、故障分析與焊接質量監測評定知識庫等。六、 焊接機器人的優點 1、每個焊點的焊接周期可大幅度降低，因為焊鉗的張開程度是由機器人精確控制的，機器人在點與點之間的移動過程、焊鉗就可以開始閉合；而焊完一點后，焊鉗一邊張開，機器人就可以一邊位移，不必等機器人到位后焊鉗才閉會或焊鉗完全張開后機器人再移動。 2、焊鉗張開度可以根據工件的情況任意調整，只要不發生碰撞或干涉盡可能減少張開度，以節省焊鉗開度，以節省焊

8、鉗開合所占的時間。 3、焊鉗閉合加壓時，不僅壓力大小可以調節，而且在閉合時兩電極是輕輕閉合，減少撞擊變形和噪聲。七、焊接機器人生產線焊接機器人生產線比較簡單的是把多臺工作站（單元）用工件輸送線連接起來組成一條生產線。這種生產線仍然保持單站的特點，即每個站只能用選定的工件夾具及焊接機器人的程序來焊接預定的工件，在更改夾具及程序之前的一段時間內，這條線是不能焊其他工件的。另一種是焊接柔性生產線（FMS-W）。柔性線也是由多個站組成，不同的是被焊工件都裝卡在統一形式的托盤上，而托盤可以與線上任何一個站的變位機相配合并被自動卡緊。焊接機器人系統首先對托盤的編號或工件進行識別，自動調出焊接這種工件的程序進行焊接。這樣每一個站無需作任何調