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弧焊机器人用数控焊接变位机控制系统研究

石玗  
【摘要】: 弧焊机器人用数控焊接变位机的研制对弧焊机器人柔性加工单元(WFMC)的 设计具有重要的意义。本文以基于DSP(数字信号处理器)的研华多轴运动控制卡 PCL-832卡为设计核心,实现了焊接变位机的精确位置控制。 论文首先在总结前人工作的基础上,对弧焊机器人柔性加工单元的组成和配置 进行了规划,根据柔性加工单元对焊接变位机的要求,结合已有的设备,并总结以 前的经验,完成了对焊接变位机的控制部分的软硬件设计工作。 变位机系统控制部分的核心采用基于硬件DSP的比例控制,通过使用数字微分 分析技术(DDA)实现精确的位置控制和速度控制,并且每一轴都有独立的位置数 字运算控制芯片,从而极大的提高了控制过程中响应速度和可靠性。 论文对实时控制软件的结构设计和实时性要求进行了详细的理论分析,提出了 基于DOS系统下的高精度数控焊接变位机多任务实时控制软件的设计与实现方法, 在实际应用中效果良好。 论文对基于PCL-832控制卡条件下的示教、再现、零点定位、控制指令编辑及 解释功能的实现方法进行了探讨和实施,可靠地实现了以上功能。在对CLOOS ROMAT-76AW型焊接机器人的I/O通讯结构进行详细的测绘和剖析后,设计实现 了数控焊接受位机与机器人之间的通讯接口。 论文的最后,对基于WINDOWS平台下的数控焊接变位机多任务实时控制软 件的设计与实现方法进行了初步的探讨。 成功的进行了特定工件的焊接实测,通过实际应用验证了机器人-变位机柔性控 制系统设计方案的合理性和实用性,以及控制策略的正确性和可行性。


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