基于先進(jìn)傳感的管子切割機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著改革開(kāi)放的推進(jìn),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到了迅猛的發(fā)展,高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)為我國(guó)焊接行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。焊接結(jié)構(gòu)在建筑、海洋石油、橋梁等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。鋼鐵材料的切割是焊接成品的第一步,只有保證切割的質(zhì)量,才能保證焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。
　　在技術(shù)比較落后的年代,相貫線的切割都是手工完成的,手工切割的工程十分繁瑣,切割質(zhì)量也難以保證。近年來(lái)現(xiàn)代切割技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了數(shù)控切割機(jī)器人的發(fā)展,先進(jìn)的自動(dòng)化切割技術(shù)逐漸替代了

2、原來(lái)的手工切割的生產(chǎn)方式。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的不斷深入,對(duì)各種焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量要求逐漸提高,因此高性能、高效率、功能全面的切割機(jī)器人越來(lái)越受歡迎,市場(chǎng)需求廣闊。
　　本文根據(jù)焊接加工的生產(chǎn)要求,結(jié)合先進(jìn)的傳感器技術(shù)和現(xiàn)代化的機(jī)器人控制技術(shù),設(shè)計(jì)了基于先進(jìn)傳感的管子切割機(jī)器人控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用運(yùn)動(dòng)控制卡實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)控切割機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制,具有操作簡(jiǎn)單、切割效率高、切割質(zhì)量好的特點(diǎn),對(duì)生產(chǎn)效率的提高起到了很大的促進(jìn)作用。本系統(tǒng)主要應(yīng)用于帶坡口的

3、相貫線的切割。
　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的切割機(jī)器人采用滾軸式的機(jī)械結(jié)構(gòu),包括五個(gè)軸,旋轉(zhuǎn)軸、伸縮軸、半徑軸、自選軸和槍擺軸。在工業(yè)控制系統(tǒng)常用的控制結(jié)構(gòu)有集中式控制結(jié)構(gòu)和分布式控制結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用工控機(jī)和多軸運(yùn)動(dòng)控制卡相結(jié)合的集中控制方式。由于工控機(jī)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的設(shè)備接口,所以工控機(jī)負(fù)責(zé)信息交互、數(shù)據(jù)處理和控制算法實(shí)現(xiàn)。利用運(yùn)動(dòng)控制卡強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制功能完成各個(gè)軸的協(xié)調(diào)控制。由于所選用的運(yùn)動(dòng)控制卡只支持四個(gè)軸的直線插補(bǔ),而機(jī)械

4、上采用五軸的結(jié)構(gòu)形式,因此設(shè)計(jì)了四軸插補(bǔ)和多軸聯(lián)動(dòng)的多軸協(xié)調(diào)控制方式,以提高切割精度。為方便對(duì)設(shè)備的操作,設(shè)計(jì)了功能完善的人機(jī)交互界面,界面顯示清晰、操作方便。界面中包括了程序主界面、程控界面、參數(shù)輸入界面、切割類型選擇界面,高級(jí)參數(shù)設(shè)置界面。為了使切割機(jī)器人的功能更加豐富,為切割機(jī)器人設(shè)計(jì)了斷點(diǎn)重切、參數(shù)輸入驗(yàn)證、讀取文件進(jìn)行參數(shù)輸入、記錄運(yùn)行日志等重要功能以滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。由于被切割的管子一般都不是非常標(biāo)準(zhǔn)的管材,經(jīng)常存在這樣或者