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机器人焊接工装的即插即用控制技术的研究

作　者: 董晓雨
导　师: 陈建平
学　校: 上海交通大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 机器人焊接工装免示教控制逻辑
分类号: TG44
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 138次
引　用: 2次
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内容摘要

为提高焊接机器人的任务适应性,使生产企业能够适应小批量、多批次的生产要求,本文提出了焊接工装免示教的即插即用工装快速更换的技术。本文根据已知的焊缝在工装中的位置和工装相对于变位器的位姿信息,建立了焊枪姿态在变位器支架坐标系下的数学关系,采用离线编程的方法获得焊接机器人的相对作业程序,通过刚体变换和工装初始位置的标定,获得焊枪在基础坐标系下的位置和姿态,反解机器人运动方程得到机器人各轴的脉冲值后,将相对作业程序转换成为标准作业程序。设计了统一的工装夹具进阶控制逻辑。不同工装的控制逻辑只需要填写工装上气缸数量和与之对应的传感器数量即可生成与工装夹具相对应的进阶控制逻辑。在工装中引入嵌入式控制系统,将机器人焊接的相对作业程序和控制逻辑存入其中,当新的工装引入到焊接工作站中时,将工装控制器中的相对作业程序传给系统控制器并转化为机器人的标准作业程序,实现工装的即插即用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-16
  1.1 引言  8-9
  1.2 焊接机器人的发展历程  9-12
  1.3 焊接机器人相关技术的发展  12-14
  1.4 本课题的主要研究内容  14-15
  本章小结  15-16
第二章机器人焊接工作站系统结构  16-22
  2.1 引言  16
  2.2 焊接工作站工作方式  16-17
  2.3 焊接机器人工作过程  17-18
  2.4 焊接机器人作业系统结构  18-21
  2.5 系统概况  21
  本章小结  21-22
第三章相对作业程序与标准作业程序的转化  22-41
  3.1 引言  22-26
  3.3 UP6 机器人运动方程  26-29
  3.4 工装初始位姿的标定  29-32
  3.5 焊枪位置和姿态的确定  32-35
  3.6 运动方程求解  35-40
  3.7 方程最优解方案  40
  本章小结  40-41
第四章工装夹紧元进阶控制方案  41-47
  4.1 引言  41
  4.2 夹紧元系统组成  41-42
  4.3 工装接口工作模式  42-43
  4.4 操作控制台  43-44
  4.5 工装夹紧元控制逻辑  44-46
  本章小结  46-47
第五章系统控制器与工装接口的数据通信  47-56
  5.1 引言  47
  5.2 通信接口的选择  47-48
  5.3 数据通信规范  48-51
  5.4 数据传输控制监测  51-52
  5.5 数据传输过程  52-55
  本章小结  55-56
第六章相对作业程序编程方法  56-67
  6.1 引言  56
  6.2 离线编程的特点  56
  6.3 相对作业程序标示  56-57
  6.4 相对作业程序数据表示  57-58
  6.5 焊枪位姿的确定  58-63
  6.6 焊枪运动路径的确定  63-64
  6.7 相对作业程序中焊枪的位姿参数  64-66
  本章小结  66-67
第七章 UP6 机器人示教点仿真  67-70
  7.1 引言  67
  7.2 数据流程  67-68
  7.3 初始数据采集  68
  7.4 UP6 机器人建模  68-69
  本章小结  69-70
第八章总结与展望  70-71
附录  71-85
参考文献  85-87
攻读硕士学位期间发表的论文  87-88
致谢  88

机器人焊接工装的即插即用控制技术的研究

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