焊缝跟踪系统关键技术研究

【摘要】： 目前,采用机器人焊接已成为焊接自动化技术现代化的主要标志。在焊接生产中采用机器人技术,可以提高生产率、改善劳动条件、稳定和保证焊接质量、实现小批量产品的焊接自动化。由于在弧焊过程中,焊接条件是实时变化的,焊接机器人需要根据焊缝位置和姿态的变化实时调整其焊接路径,以实现焊缝的自动实时跟踪。 本文主要研究了焊缝跟踪系统中的两个关键技术:跟踪传感器激光扫描单元的电机驱动电路设计和机器人本体的标定方法。本文先后选用了有刷直流电机和无刷直流电机两种不同的电机作为扫描电机,并完成了相应驱动电路硬件电路板的设计、制作和调试工作,对驱动电路的整体性能进行了测试。实验表明,电机转速的稳定性基本能满足传感器的精度要求。另一方面,本文采用了基于距离误差模型的标定方法来修正机器人的连杆参数,运用了总体最小二乘算法对数据进行处理。虽然标定后的机器人定位精度仍然无法满足系统精度的要求,但是机器人的绝对定位精度有了显著的提高,为了进一步提高定位精度,还需要修正其它影响因素所引起的绝对定位误差。