基于先進傳感的管子切割機器人控制系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著改革開放的推進,我國的經濟得到了迅猛的發(fā)展,高速發(fā)展的經濟為我國焊接行業(yè)的發(fā)展帶來了前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。焊接結構在建筑、海洋石油、橋梁等領域得到了廣泛的應用。鋼鐵材料的切割是焊接成品的第一步,只有保證切割的質量,才能保證焊接產品的質量。
　　在技術比較落后的年代,相貫線的切割都是手工完成的,手工切割的工程十分繁瑣,切割質量也難以保證。近年來現(xiàn)代切割技術和數(shù)控技術的發(fā)展促進了數(shù)控切割機器人的發(fā)展,先進的自動化切割技術逐漸替代了

2、原來的手工切割的生產方式。隨著科學技術發(fā)展的不斷深入,對各種焊接結構的質量要求逐漸提高,因此高性能、高效率、功能全面的切割機器人越來越受歡迎,市場需求廣闊。
　　本文根據(jù)焊接加工的生產要求,結合先進的傳感器技術和現(xiàn)代化的機器人控制技術,設計了基于先進傳感的管子切割機器人控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用運動控制卡實現(xiàn)了對數(shù)控切割機的聯(lián)動控制,具有操作簡單、切割效率高、切割質量好的特點,對生產效率的提高起到了很大的促進作用。本系統(tǒng)主要應用于帶坡口的

3、相貫線的切割。
　　本系統(tǒng)設計的切割機器人采用滾軸式的機械結構,包括五個軸,旋轉軸、伸縮軸、半徑軸、自選軸和槍擺軸。在工業(yè)控制系統(tǒng)常用的控制結構有集中式控制結構和分布式控制結構,系統(tǒng)采用工控機和多軸運動控制卡相結合的集中控制方式。由于工控機具有強大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的設備接口,所以工控機負責信息交互、數(shù)據(jù)處理和控制算法實現(xiàn)。利用運動控制卡強大的運動控制功能完成各個軸的協(xié)調控制。由于所選用的運動控制卡只支持四個軸的直線插補,而機械

4、上采用五軸的結構形式,因此設計了四軸插補和多軸聯(lián)動的多軸協(xié)調控制方式,以提高切割精度。為方便對設備的操作,設計了功能完善的人機交互界面,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,高級參數(shù)設置界面。為了使切割機器人的功能更加豐富,為切割機器人設計了斷點重切、參數(shù)輸入驗證、讀取文件進行參數(shù)輸入、記錄運行日志等重要功能以滿足實際生產需求。由于被切割的管子一般都不是非常標準的管材,經常存在這樣或者