基于PLC的焊接机器人控制系统设计（全套含CAD图纸）
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焊接机器人模糊控制方法的应用研究摘 要本研究开发的，它的主控制程序和模糊识别的子程序的基础上对CLOOS焊接机器人用户开放操作系统。随着模糊识别的子项目的帮助，机器人能自动寻找正确的焊缝出发点和避免错误的停止，因为没有发现焊缝起始点。运行后的机器人；此外，模糊识别的子项目也可以区分组件的正面或侧面的另一方将要焊接根据输入信号，然后自动调用相应的子程序的焊接在机器人的硬盘已保存的组件教程序与标准件完成焊接任务，可以大大提高生产效率和智能机器人。完成后焊接任务，控制系统可以返回主控制程序自动提示信息的另一个操作或新的焊接任务。关键字：焊接机器人、模糊控制、智能控制、模糊判别一 企业简介随着工业机器人技术的发展，焊接机器人，机器人自动焊接技术用于金属部件的缝纫机械领域和制造更多。为了满足不同焊接任务的要求，焊接机器人的功能控制系统的改进完善越来越多的我，2，如智能控制系统 3 ，焊缝跟踪技术先进的自适应能力 4 ， 5 。除了这些新的功能，机器人控制系统的设计打开用户添加不同的外部设备，开发和扩展功能的机器人。但事实上，组件的装配尺寸误差通常大到足以使机器人很难找到正确的焊缝，这通常使机器人开始在错误的点和焊缝错缝，因此，如何提高机器人焊缝的搜索功能，并使它可能找到正确的出发点和接缝的开始焊接成为获得合格的零件非常重要提高生产效率。本文的研究，开发了一个模糊分利用模糊控制语言和算法程序基于开放式控制系统的CLOOS焊接机器人（显示如图1）。模糊子程序运行时使组件与机器人接触的火炬，一个模糊的信号将被输入到机器人和子读程序，然后机器人能自动识别根据正侧或相反侧的成分模糊算法，然后自动调用相应的焊接程序和完成焊接任务该组件。这种模糊识别子程序，它可以大大提高焊接智能机器人。图1 焊接机器人工作站的混凝土泵车的连接器二 模糊控制系统的开发A 硬件电路的设计为了提高模糊控制主程序，首先，它必须设计一个硬件电路，可以阅读不同的输入信号，然后帮助机器人识别的组件的不同方面。它使用的初始焊接点搜索机器人的功能打开用户，并设计了硬件电路如图2。图2 布洛赫图的初始搜索电路焊接位置在图2中，机器人会自动使用火炬触摸是焊接稍组件，如火炬，组件彼此接触，火炬，组件，该机器人将形成一个闭合电路，和初始位置搜索的硬件将读取输入信号模糊识别子程序将告诉机器人，这是积极的一面的组件以及如何调用正面焊接程序。如果不能互相接触，没有信号输入，和模糊程序告诉机器人这是组件的相对侧，必须调用相应的相对的焊接程序执行焊接任务。在硬件电路的设计，它使用的喷嘴焊枪的电极和正确连接通过导线的硬件。事实上，喷嘴通常连接与焊丝的焊接飞溅，可容易损坏硬件没有任何保护由于大的焊接电流。为了避免上述损坏的情况发生，光电隔离在图2电路设计。和模糊识别程序可以自动打开隔离电路，使喷嘴与搜索连接硬件电路彼此准备阅读识别信号时，机器人执行模糊计划找到正确的开始点焊缝；否则，它将关闭隔离电路和关闭喷嘴连接与搜索的硬件电路避免损坏的焊接电流当机器人执行焊接任务。B.软件设计模糊识别的识别算法子程序可以解释为图3所示。在图3中，当机器人执行焊接程序运行的命令行“呼叫分计划”，还有火炬和之间的距离组件，它喜欢存在一个虚拟开关和首先打开开关。工作原理和模糊算法可描述为：当设置标准焊接程序教学程序模式与教屏，它首先调用初始位置搜索程序，设置搜索长度，然后发送GP（去点）或气相色谱（去连续）命令的机器人控制系统和控制机器人将火炬移到以安全速度分量，当火炬与组件接触，虚拟开关闭合，机器人自动停止，然后一个模糊的信号输入到机器人和模糊算术会自动判断该组件的一侧将焊接，然后，焊接子程序将被调用并执行。模糊控制规则如下：1） 移动焊接机器人的焊枪2） 如果焊枪不接触零件，等待几秒钟后，然后输入= O和机器人会给对方的焊接程序执行3） 如果从搜索范围和焊枪仍然不接触的部件，然后输入= O和暂停机器人和提示错误信息图3模糊控制原理的区别根据模糊控制规则和程序CLOOS焊接机器人 6 手册，程序的模糊的一些片段可以建立以下： PUBLIC VARZ46D1F . IF Z46D1F 1 THEN Z46D2F:=0SETVAR (1,Z46D2F)PROC SEARCH$ (100)SET (1)GP (STP)L002: IF IN (1) THEN JUMP L002WHEN IN (1) DURING GC (STP+2) THEN JUMP L001RESET (1)PAUSELOOl:RESET (1) 但事实上，存在着各大装配尺寸误差组件，从而导致火炬通常不能接触与组件（如图4），通常使机器人做出错误的决定和打错程序执行按上面的搜索子项目。因此，要提高搜索算法。从图4中，由于组件装配尺寸误差，实际的接触位置的搜索范围在搜索的方向，因此当机器人叫搜索子计划，火炬将不会接触组件和搜索电路不会关闭后，等待几秒钟（如10秒），模糊识别程序将调用错误的焊接程序和控制机器人执行一个错误的任务。为了避免这个错误，它必须告诉机器人叫搜索子搜索任务重新执行程序。因此，子程序搜索应该修改如下：PROC区分 ET (1)LABELOl:NUM=NUM+lGP (STP)L002: IF IN (1) THEN JUMP L002WHEN IN (1) DURING GC (STP+2) THEN JUMP LOOIRESET (1)WAITS (6)CHANGE (STP+l)IF NUM 2 JUMP LABEL02JUMP LABELOILABEL02: WAITS (10)LOOJ:RESET (1) 图4 草图搜索位置和组件的错误从以上的子程序和搜索方法根据图4，它可以自动告诉机器人当执行识别程序，如果火炬不能在灼热的范围部件接触没有输入信号，机器人会取代火炬与P2的初始位置，PI，和在第一移动焊枪搜索方向在另一个灼热的范围了，直到在位置的P3成分接触，或等待秒（与组件如果不接触）和执行其他命令。上述改进后，如果没有在第一个搜索时间信号输入，机器人会自动执行的搜索行动的基础上再第一个搜索，可以有效地避免错误焊接程序的调用结果从错误的区别由于组件装配尺寸误差。三 开发模糊控制程序克鲁斯的机器人控制系统是完全为用户开放，与节目风格更是一样的的C / C + +语言，因此它可以很容易地安装程序框架用键盘的模糊控制。根据硬件和软件设计，对模糊控制的素描程序可以被描述为图5。图5素描图的模糊控制系统从图5，它可以很容易地开发的主要控制程序（程序菜单），菜单的一些片段程序如下： IF Z46D2F1 THEN Z46D2F:=0SETVAR (1,Z46D2F) MAIN IF PROG=4 THEN JUMP LGXL46 LGXL46: WREAD (,PLEASE SLC COMPONENT NG.= LGXH) IF LGXH=ll THEN JUMP L46GWIDIIF LGXH=12 THEN JUMP L46GWID2 L46GWID2: LG462: IF NOT IN (16) THEN JUMP LG462 在此，焊接的子项目也必须修改如下： IF Z46D2F1 THEN Z46D2F:=OSETVAR (J,Z46D2F) PROC DISTINGUISH ENDP MAIN CALL DISTINGUISHIF Z46D2F=O THEN JUMP OPPOSITEIF Z46D2F= 1 THEN JUMP POSITIVE OPPOSITE: JUMP LABELMENUPOSITIVE: END当机器人执行焊接任务，有时无法找到一个正确的开始点焊缝由于组件装配尺寸误差，这将使机器人焊缝错缝或使机器停止提示错误信息自动，在那里它可以根据提高搜索的子项目分程序以避免缝搜索错误。四 实验结果通过建立模糊识别子程序与主控制程序，它使用不同的组件测试模糊程序完成焊接试验结果如图6。图6 组件实验实验照片图6中,它可以很容易地理解当修复组件机器人站,如果积极的一面向上,对面是向下,右边点P3的对称蓝色虚线(连接两个装配轴点之间的和点P2);当积极的一面缝焊接完成,它需要re-fix组件朝下,这意味着使积极的一面向下和向上对面,在这种情况下,点PI和点的位置P2仍在同一位置,但位置点P3将改为蓝色虚线左边的,如点P4。在两个固定的情况下,因为火炬位置是固定在同一位置,使火炬和组件之间的位移不同,当焊接程序和教学开发模糊识别子程序,它可以很容易地保持机器人避免犯错误,错误的焊接接头。在焊接方面区分实验中,它首先固定组件积极的一面向上,然后跑机器人,机器人杰出的一面是焊接后,它可以正确地调用焊接接头程序执行。相反,当固定组件反面向上,机器人还可以区分正确的一边焊接和正确地调用焊接接头程序执行。开发了模糊识别子程序后,它可以大大提高机器人的智能程度,帮助运营商容易操作机器人和减轻他们的劳动致 谢本文由“自然科学中国国家自然科学基金，基金（NSFC,NO：50905083、NO：50965014），和国家重点实验室开放基金，浙江大学流体传动及控制，中国（SKL-FPTC，NOgzkf-20 10：11）。作者还要感谢来自中国的员工帮助克鲁斯（）主办的实验机器人。参考文献1 Wu L, Zhang G. J., Gao H. M.“焊接机器人技术”2006年 第29-35.（中国）2 Kong Y., Lin T, Chen S. B.“现状和智能机器人的新发展焊接技术” 航空制造技术，2008八月，pp. 40-43.。（中国）3 MJ. Gao, JW. Tian, E.H. Lu.“焊枪姿态的管道焊接机器人的智能控制系统” 电子国际会议。测量。仪器。，ICEMI，中国，八月2007，pp. 3665-3669。4 Oh Jin-Seok, Kim Jong-Do,
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