ABB弧焊机器人*基本工作是按要求完成工件上焊缝的自动焊接任务,其控制的基本原理是得到焊接要求、形成控制规划、完成焊接任务以及信息反馈。即用户通过手动输入焊接命令并示教引导弧焊机器人按实际焊缝运动一遍,控制机器人作业,记录不同位姿下的工作状态,通过系统形成控制规划,利用机器人语言编写一个能连续完整执行全部焊接任务的系统焊接程序。示教完成后,用户给机器人系统一个起动命令即可准确地按焊接程序实现机器人焊接循环作业。
在此过程中,根据焊缝空间位置进行轨迹规划,并优化路径选取一定数量的示教点,将示教点坐标与焊缝之间的关系通过运动学分析生成对应的运动指令,之后由电机控制系统以较高的精度及运动形式执行。焊接参数的操作需要根据焊接条件输入焊接参数命令,并通过控制系统调节焊接电流、电压、摆动速度和摆动幅度等参数。利用传感器系统反馈运动信息和参数信息,示教系统控制各个模块系统的协调运转。
处理器的选择类型主要有以下几种
(1)可编程序控制器(PLC),这种工业化的微处理器控制 子系统,采用一类可编程的存储器, 用于其内部存储并执行逻辑运就、 顺字控制、定时,科数与算术运算等操作指令,另配备了教字uo0和模权O控刺端口与其他电路出成不同的电路模地时。通过不同模块的结合形成不同类型的控制器。具有使用方便、编程简单、可靠性好、性价比高、易于扩充功能等优点。
(2)单片机微控制器,以单片机作为控制器的嵌入式微型控制系统,其具有专用性强、集成度高、体积小、价格低、资源齐全等优势,近年来单片机产品得到高速发展和广泛应用使得这种系统已成为工业自动化领域重要的控制方式。
(3)数字信号处理器,这是一 类大规模集成电路芯片,具有丰富的硬件资源、改进的哈佛结构、高速的数据处理能力和强大的指令系统,可以实现复杂的运动算法和轨迹控制,在工业控制和实时图像处理领域得到了较大发展。
单片机微控制器硬件结构简单、成本较低、功能强大,可应用于系统控制器,但简单的单片机系统井不适用于工作环境复杂、性能要求较高的狐焊机器人系统。8位和16位处理器在运行速度和存储空间的局限性使得其在应用上有一定影响,32位ARM处理器作为标准嵌入式处理器不仅功耗低、可靠性好,处理速度快,而且集成了各种标准接口、扩展性强。因此,本系统控制器芯片采用意法半导体公司的32位嵌入式&TM微处理器STM32FI03ZET6单片机,性能高、成本低、开发简单,具有丰富的硬件资源,工作频率高达72M,硬件资源主要包含: 512K片内FLASH, 64K片内RAM, 4个通用定时器,2个高级定时器,2个基本定时器,3路SPI接口,2路 I2C接口,5路USART,一路CAN接口4,一路SDIO接口,两个DMA控制器,可兼容SRAM、NOR和NAND Flash接口的16位总线FSMC41, 3个12位ADC模块,1个12位DAC模块等资源。选择合适的外部设备,规划恰当的接口电路即可设计出实用性强的嵌入式系统。
ABB弧焊机器人系统需要具备示教再现、参数调节、焊接控制、数据存储、界面显示、远程控制等功能。可以将其功能划分为两部分,一部分是系统控制器的控制功能,包括任务显示、焊接控制、文件管理、示教与再现等另一部分是系统远程控制端平板电脑无线控制功能,包括任务显示、离线编程、指令与参数的传输等。
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