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焊接機器人的軸伺服控制系統

焊接機器人軸伺服控制系統的結構

習慣上所說的電動機伺服系統，是指速度控制、伺服電動機和檢測部件三部分；而且，將速度控制部分稱之為伺服單元或驅動器。按照伺服系統的結構特點，它通常有四種基本結構類型：開環、閉環、半閉環及混合閉環。

伺服單元的硬件一般由五部分構成：

實現軸伺服電機的PID控制、或FUZZY（模糊）控制、或其它控制規律的伺服控制單片機；

伺服控制模板，其功能是實現控制單片機輸出數字量的D/A轉換與輸入到單片機的模擬量的A/D轉換；

伺服驅動功放，一般機器人的軸驅動電機的功率多在100W~1000W的范圍，多屬中等功率，為此，由伺服控制模板給出的控制信號必須經功率放大才能推動電機；

伺服電機的轉速、位置檢測裝置（轉速、位置傳感器）。轉速、位置檢測裝置的功能是實時檢測軸伺服電機轉速和電機角位移量，并將實時檢測結果反饋給電動機伺服系統，以形成電動機伺服的閉環或半閉環控制系統。即便是開環控制系統，一般也需要電動機轉速和電機角位移量的實時檢測參數。因此，轉速、位置檢測裝置是機器人的軸伺服控制系統極重要的組成環節。

焊接自動化產業升級的必然性

我國焊接自動化的產業升級具有必然性，具體體現在以下方面：

提升焊接效率

焊接自動化設備可實現24小時連續作業，而工人在每工作一段時間就需要停頓休息，以確保焊工焊接焊縫的質量，而自動化設備能夠始終根據設定工藝程序進行焊接作業，很大程度上提升了焊接效率。

提升產品質量

在采用手工焊接工藝的制造過程中，人工控制焊接過程（起弧、收弧、焊接軌跡及參數設置等）的不準確、不穩定導致焊縫成型不好，容易在焊接部位產生氣孔、裂紋、未熔合等缺陷。在采用自動化焊接工藝的制造過程中，電弧燃燒穩定，連結處成分均勻，焊縫成型好、焊縫接頭少、填充金屬熔敷率高。焊接工藝參數實現了自動化的存儲與輸出，可以保證工藝參數的準確性，保證特殊焊接要求的實現和焊縫質量的重現性。

降低營運成本

隨著勞動力成本的不斷上升，焊接自動化裝備性能、效率的不斷提高以及價格的逐漸降低，自動化焊接和手工焊接相比較長期來看具有成本優勢，同時，焊接自動化裝備具有的效率、穩定性優勢使得制造廠商可以較快的收回焊接系統的投入成本并提高焊接質量。

激光復合焊接是激光束焊接與MIG焊接技術相結合，獲得較佳焊接效果，快速和焊縫搭橋能力，是當前先進的焊接方法。

激光復合焊的優點是：速度快，熱變形小，熱影響區域小，并且確保了焊縫的金屬結構與機械屬性。

激光復合焊除了汽車薄板結構件的焊接，還適用于很多其它應用。例如將這項技術應用于混凝土泵和移動式起重機臂架的生產，這些工藝需對高強度鋼進行加工，傳統技術往往會因為需要其它輔助工藝（如預熱）而導致成本的增加。再則，該技術也可應用于軌道車輛的制造及常規鋼結構（如橋梁，油箱等）。