机器人弧焊系统的应用（焊接机器人控制系统）

弧焊机器人用于进行自动弧焊的工业机器人。1962年，第一台机器人在美国通用汽车厂投入使用。到1980年，工业机器人在日本普及。到2000年底，世界上安装的工业机器人超过100多万台，其中焊接机器人占50%以上。焊接机器人主要包括机器人、外围设备及焊接设备三部分。机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成；外围设备由变位机、龙门架、焊接夹具等组成；焊接设备由焊接电源、送丝机、冷却水箱、焊枪等部分组成。为确保焊接质量和焊缝成形，工件在焊接过程中必须进行多次变位，保证在船型焊位置或水平位置进行施焊，因此机器人焊接系统需要配置变位机或者龙门架用于复杂工件的焊接。弧焊机器人主要有熔化极焊接作业和非熔化极焊接作业两种类型，具有可长期进行焊接作业、保证焊接作业的高生产率、高质量和高稳定性等特点。随着技术的发展，弧焊机器人正向着智能化的方向发展。 

焊接机器人是焊接自动化的革命性进步，它突破了焊接刚性自动化传统方式，开拓了一种柔性自动化新方式。刚性的焊接自动化设备，由于它一般都是专用的，只适用于中、大批量产品的自动化生产，因而在中、小批量产品焊接生产中，手工焊仍是主要焊接方式。 

焊接机器人使小批量产品自动化焊接生产成为可能，由于机器人的示教再现功能，焊接机器人完成一项焊接任务，只需人给它做一次示教，它即可精确地再现示教的每一步操作，如要机器人去做另一项工作，无须改变任何硬件，只要对它再做一次示教即可。因此，在一条焊接机器人生产线上，可同时自动生产若干种焊件。 用于中厚板复杂结构件的机器人弧焊系统必须具有以下功能： 

(1)精确的直线、圆弧、曲线插补和点到点的运动功能。 

(2)接触寻位功能。通过带有电压的焊丝／喷嘴触碰工件，找到正确的焊缝起始点、结束点或焊缝中间任意点。 

(3)电弧跟踪功能。在焊接过程中实时修正焊接轨迹，补偿工件因装配或焊接变形产生的偏差。 

(4)多层多道焊功能。对于多层多道焊接，只示教打底轨迹，机器人控制系统根据焊接规范和具体焊缝形式自动生成盖面程序。 

(5)轨迹重现功能。打底时通过电弧跟踪获得的实际焊缝轨迹，可以在生成多层多道焊盖面轨迹时得到调用。 

(6)TCP 自动校正功能。系统自动运行一段时间后机器人自动校正TCP。 

(7)多种横摆形式。多种及用户自定义摆动形式，摆动幅度及频率可调。 

(8)坡口尺寸偏差修正。通过接触寻位，获取坡口变化量，可根据坡口宽度自动调整焊接电流、电压、速度和摆幅等参数。 

(9)在线优化功能。工艺人员在设备调试时可以在线修改焊接参数。 

(10)程序复制功能。在多套工作站同时交货调试时，编制好的焊接程序可从一个工作站复制到另一个工作站中，缩短编程调试时间，使多套工作站迅速进入正常生产。

DMC600M系列DMC640MF运动控制器，其硬件结构基于高性能 DSP 为控制核心、FPGA 协处理，插补算法、脉冲信号产生及加减速控制、I/O 信号的检测处理，均由硬件和固件实现，确保了运动控制高速、高精度及系统稳定。可控制 4个步进或伺服电机，具有四轴直线插补、圆弧插补并其他轴联动、加速曲线自动控制等高级功能。固件已嵌入 DMC 运动控制指令系统，该指令系统功能强大、应用灵活、使用简单。如用于四轴冲压机械手：轴1（上下升降轴），轴2（主旋转轴），轴3（前后伸缩轴），轴4（水平翻转轴）。