[發明專利]一種雙核五軸焊接機器人控制系統

無效

• 申請號: 201410163556.2
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103978324A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 駱敏舟;郭發勇;凌松;周平;李濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;常州先進制造技術研究所
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B25J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及自動化領域，特別涉及一種雙核五軸焊接機器人控制系統。

背景技術

目前很多焊接行業中小型企業在生產過程依然采用人工焊接的作業方式，較高的人工成本和低效率會直接影響這些企業的生存。目前機器人自動化焊接采用的高端設備成本過高，且使用和操作需要專門的技術人員經過培訓方可完成，再加上人員的流動性和人力成本的提高，這些將令企業無法承受。

專門針對中小型企業的自動化焊接設備，需要解決成本過高和示教操作復雜的問題。

發明內容

本發明的特征和優點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實踐本發明而學習。

為克服現有技術的問題，本發明提供一種雙核五軸焊接機器人控制系統，由示教器單元、傳感器單元、運動控制單元組成；該示教器單元包括第一數字信號處理器，以及與該第一數字信號處理器相連的顯示輸入設備、存儲器、第一通信接口；該運動控制單元包括第二數字信號處理器，以及與該第二數字信號處理器相連的正交解碼計數器、第二通訊接口以及用于將控制信號和驅動信號隔離開的隔離電路，且該第二通訊接口與該第一通訊接口相連；該傳感器單元包括與該第二數字處理器相連的溫度傳感器以及濕度傳感器。

根據本發明的一個實施例，還包括電源單元，該電源單元由交流-直流電源和直流-直流電源組成。

根據本發明的一個實施例，還包括外控開關，用于控制焊槍的開關以及外部焊接輔助開關信號量。

根據本發明的一個實施例，該第一通信接口與該第二通信接口包含CAN總線接口，該第一通信接口與該第二通信接口通過CAN總線相連。

根據本發明的一個實施例，該第一通信接口還包含RS485總線接口；該第二通信接口還包含RS232總線接口、RS485總線接口。

根據本發明的一個實施例，該顯示輸入設備包括液晶屏以及鍵盤。

根據本發明的一個實施例，該存儲器采用SRAM存儲芯片和FLASH存儲芯片。

根據本發明的一個實施例，該第一數字信號處理器用于進行機器人軌跡規劃算法計算；該第二數字信號處理器通過該隔離電路控制五個軸的電機和離合器，在多軸運動控制過程中經過插補計算輸出相應頻率的PWM和步進方向，通過該正交解碼計數器獲取機械臂各軸的角度信息，實現焊槍速度和位置的控制。

根據本發明的一個實施例，該正交解碼計數器采用三片電機碼盤解碼芯片。

根據本發明的一個實施例，該隔離電路還用于控制電機和輸出齒輪之間的離合器。

本發明相比現有技術突出的優點是：

1、控制精度高，焊接質量可靠：記錄了采集的焊接軌跡，經過不同的插補算法可進行自動化的焊接控制。

2、操作簡易，低成本：步進電機可以完全滿足低速焊接的要求，本發明的控制對象正是價格低廉的步進電機或者由步進電機組成的簡易伺服，可較大降低機器人設計時的本體成本，且無需配備和設計昂貴、體積較大的控制柜。

3、針對五軸焊接機器人，可廣泛應用于機械、汽車、冶金、建筑等多種行業的自動化焊接，具有較廣闊的應用前景。

通過閱讀說明書，本領域普通技術人員將更好地了解這些技術方案的特征和內容。

附圖說明

下面通過參考附圖并結合實例具體地描述本發明，本發明的優點和實現方式將會更加明顯，其中附圖所示內容僅用于對本發明的解釋說明，而不構成對本發明的任何意義上的限制，在附圖中：

圖1為本發明實施例的雙核五軸焊接機器人控制系統的結構示意圖。

圖2為本發明實施例的雙核五軸焊接機器人控制系統的外觀示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本發明提供一種雙核五軸焊接機器人控制系統，由示教器單元10、傳感器單元30、運動控制單元20組成；該示教器單元10包括第一數字信號處理器11，以及與第一數字信號處理器11相連的顯示輸入設備、存儲器14、第一通信接口15；該運動控制單元20包括第二數字信號處理器21，以及與該第二數字信號處理器21相連的正交解碼計數器24、第二通訊接口25以及用于將控制信號和驅動信號隔離開的隔離電路22，且該第二通訊接口25與該第一通訊接口15相連；該傳感器單元30包括與第二數字處理器21相連的溫度傳感器32以及濕度傳感器33。其中該顯示輸入設備包括液晶屏12以及鍵盤13。