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弧焊机器人毕业论文.docx弧焊机器人工作站系统设计摘要随着工业技术的提高,机器人被广泛应用于生产实践中,机器人与手工操作相比,有着明显的优势,广泛采用工业机器人不仅可提高产品的质量和产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有看十分重要的意义。和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用日益改变人类的生产生活。其中,焊接机器人是应用最为广泛的机器人,全球将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域。本论文以六自由度弧焊机器人为背景,详细介绍了机器人工作站的配置,硬件选型,PLC控制系统的设计、机器人配套设施的建设、仿真软件的应用及在实际环境中的调试。论文首先总结了前人的工作,对焊接机器人工作站的发展现状和前景进行了展望。总结了屮外弧焊机器人的生产发展情况,对国内的弧焊机器人工作站的优缺点进行了分析。然后结合工厂实际情况和生产要求,结合目前先进的机器人技术和解决方案,规划了本次机器人工作站的设计模块,对机器人工作站的配置和组成提出了合理创新的设计,采用简单高效的方法完成了工厂的应用要求。工作站包括两台日本安川机器人公司的MOTOMANNX100机器人,该机器人采用了6轴运动,能够在空I'可上做大自由度的运动,一台机器人安装了弧焊焊枪,进行弧焊作业,另一台机器人安装了夹持设备,进行辅助作业,两台机器人协调工作,共同完成作业任务。木文对工作站的各个组成部分给出合适的规划,保证了机器人工作站的实用高效性,使用双机器人的协调工作及外部轴的控制实现高复杂度的焊接,能够适应不同的工作环境,使工作站拥有良好的柔性化拓展空间。对工作站系统进行设计时采用了先进的3D模拟仿真技术,能够直观模拟机器人在实际工作环境下的运动状态,观察机器人I/O信号在运行中的应用情况,对现场环境下工作站的系统运行作出充分的模拟演示,保障了机器人工作站的稳定和高效,为机器人工作站的现场搭置提供了精确的数据支持。通过仿真软件的应用,设讣人员脱离了完全靠示教编程的模式,能够更加安全地对机器人的运动进行部署。通过仿真,大量的隐藏问题得以发现,并在机器人工作站实际部署前得到解决。仿真是工作站建设的一个重要坏节,也是以后工作站技术发展的一个方向。由于仿真屮使用的机器人程序也可以植入实际的机器人屮,可以用仿真软件来编制机器人的运行程序,通过仿真软件编写双机器人及外部轴的协调程序,结合机器人I/O通讯,检验实际运行的可靠性和稳定性。系统编程包括机器人控制柜内部PLC和专业的外部PLC编程。工业PLC由于采用光电耦合的方式传递信号,具有很强的信号防干扰能力,非常适合复杂的工厂环境应用。本文通过对机器人内部的PLC程序进行设计优化,使其更符合实际需求,增加了三色灯的信号反馈、外部操作盒的控制、报警处理等多项功能,通过机器人的PLC管理,已经基本能够实现工作站的正常运行。为了便于管理和维护,系统还包括外部工业PLC,通过设计PLC程序,使工作站更加人性化。外部PLC结合液晶触摸屏,可以设计出专用的人机交互界面,通过丰富的界面功能设计,可以满足不同使用人员的需求。比如,管理人员可以通过其管理界面了解机器人的产量、效率等生产信息,而维修人员能通过故障显示界面快速定位故障信息,大大简化和方便了系统维护。系统釆用欧姆龙公司的CJ1MCPU13小型工业PLC,利用该PLC与机器人内部PLC保持通讯,获取机器人的实时状态信息并显示在触摸屏上。机器人内部PLC作为主控制器,控制工作站实际运行。总之,本文对弧焊机器人工作站系统设计,通过采用双机器人协调工作方式,结合仿真编程技术,合理配置工作站及编写系统控制程序,设计11!的工作站系统具有兼容性好,柔性程度高,功能丰富可扩展等的优点。关键i司:弧焊机器人,仿真模拟,协调控制DesignforWeldingRobotWorkstationSystemABSTRACTWiththeimprovementofindustrialtechnology,robotsarewidelyusedinproduct!parewiththerobotandhandoperation,therobothasobviousadvantages,thewidespreaduseofindustrialrobotscannotonlyimproveproductqualityandyield,butalsotoprotectthepersonalsafety,improvetheworkingenvironment,reducelaborintensityandimprovelaborproductivity,savingsinrawmaterialsconsumptionandlowerproductioncosts,Itisofgreatsi