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發布時間：2020-12-11 13:17
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?機器人控制器的通用化、開放化和多軸協調控制
機器人控制器是根據指令以及傳感信息控制機器人完成一定的動作或作業任務的裝置， 它是機器人的心臟， 決定了機器人性能的優劣。傳統的機器人控制器基本上采用專用的計算機、 專用的機器人語言和專用的操作系統設計的， 結構封閉， 表現出開放性差、 軟件獨立性差、 擴展性差、 缺少網絡功能等缺點， 它嚴重地影響了機器人的發展和應用水平。焊接機器人同樣具備這一擺焊功能，并可以選擇正弦型擺焊、圓型擺焊、8字形擺焊、L形擺焊等多種擺焊模式，擺焊條件設置分為頻率、振幅、右停留時間、左停留時間、角度等幾個參數。在這種情況下， 開發開放式的機器人控制系統顯得非常迫切， 同時開放式機器人控制器也是當前控制系統的主流和發展趨勢。
目前各機器人廠商的控制柜都具有多軸協調控制能力， 用于多機器人焊接系統， 即若干個機器人通過合作與協調而完成某一任務。例如 MOTOMAN的機器人控制柜 NX100 可控制 4 臺弧焊機器人同時作業， 使生產效率進一步提高。值得注意的是，目前一些機器人廠商，如OTC，MOTOMAN等，已經開始著手研制用于所產機器人的激光焊縫跟蹤傳感器。由于1臺控制柜可統一控制多臺機器人，所以機器人間無需聯鎖。
焊接過程中， 可根據作業內容選擇多臺機器人協調作業， 或選擇單臺機器人獨立作業， 控制器實時監控手臂間的干涉， 即使在示教中， 也能防止機器人間發生碰撞。
以汽車為代表的下業景氣度下行，各廠商面臨成本與增長的雙重壓力，對于設備的投資呈觀望狀態，市場缺乏“確定性”的主基調，導致機器人需求放緩。
高工產研機器人研究所（GGII）數據顯示，2019年中國工業機器人銷量15.31萬臺，同比下滑2.11%，包括四大家族在內的大部分外資廠商增速均下滑明顯。
多關節機器人作為占比本體類型，輕小負載產品（負載≤20kg）同質化嚴重，價格競爭愈演愈烈，成為內外資工業機器人廠商較量的主戰場，同時也是增速下滑明顯的細分產品之一。
焊接機器人主要包括機器人和焊接設備兩部分。機器人由機器人本體和控制柜（硬件及軟件）組成。而焊接裝備，以弧焊及點焊為例，則由焊接電源，（包括其控制系統）、送絲機（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成。點焊機器人可以使用機器人的一些獨有技術進一步對焊接時序進行控制，使焊接效率和焊接質量進一步提高。對于智能機器人還應有傳感系統，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。圖1a、b表示弧焊機器人和點焊機器人的基本組成。
世界各國生產的焊接用機器人基本上都屬關節機器人，絕大部分有6個軸。其中，1、2、3軸可將末端工具送到不同的空間位置，而4、5、6軸解決工具姿態的不同要求。焊接機器人本體的機械結構主要有兩種形式：一種為平行四邊形結構，一種為側置式（擺式）結構，如圖2a、b所示。側置式（擺式）結構的主要優點是上、下臂的活動范圍大，使機器人的工作空間幾乎能達一個球體。因此，這種機器人可倒掛在機架上工作，以節省占地面積，方便地面物件的流動。但是這種側置式機器人，2、3軸為懸臂結構，降低機器人的剛度，一般適用于負載較小的機器人，用于電弧焊、切割或噴涂。利用激光傳感器的三維信息獲取能力，可以對焊后的焊縫成形質量和缺陷進行檢驗，發現成形不良、咬邊等缺陷。平行四邊形機器人其上臂是通過一根拉桿驅動的。拉桿與下臂組成一個平行四邊形的兩條邊。故而得名。早期開發的平行四邊形機器人工作空間比較?。ň窒抻跈C器人的前部），難以倒掛工作。但80年代后期以來開發的新型平行四邊形機器人（平行機器人），已能把工作空間擴大到機器人的頂部、背部及底部，又沒有測置式機器人的剛度問題，從而得到普遍的重視。這種結構不僅適合于輕型也適合于重型機器人。近年來點焊用機器人（負載100～150kg）大多選用平行四邊形結構形式的機器人。
激光焊接可以采用連續或脈沖激光束加以實現，激光焊接的原理可分為熱傳導型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于10~10 W/cm為熱傳導焊，此時熔深淺、焊接速度慢；功率密度大于10~10 W/cm時，金屬表面受熱作用下凹成"孔穴"，形成深熔焊，具有焊接速度快、深寬比大的特點。概述電力變壓器是輸變電系統中的關鍵設備，變壓器外殼——油箱承裝著整個器身并充滿變壓器油，焊縫強度及密封性是變壓器的兩個重要指標。
激光焊接技術廣泛被應運在汽車、輪船、飛機、高鐵等高精制造領域，給人們的生活質量帶來了重大提升，更是家電行業進入了精工時代。
