焊接机器人摘要

管桩端板是预应力水泥管道的主要零件，需求量巨大。目前主要采用连续轧制、卷曲螺旋成型、切割分片的高效方式生产管桩端板，管桩端板切口的焊接任务非常繁重。此外由于型号众多，焊接过程还要面临端板重量较大、焊缝宽度不均匀和位置不确定等问题。为了提高管桩端板的焊接质量和效率，有必要开发管桩端板机器人自动化焊接系统。 本文主要集成机器人自动焊接技术及计算机视觉焊缝识别技术，采用一个上料机器人、两个供料机器人和两个焊接机器人，设计了“管桩端板多工位机器人自动焊接系统”以满足各种管桩端板切口焊接的需要。首先，根据管桩端板自动化焊接需求，设计了机器人自动化焊接系统的工艺流程和总体布局方案。然后，根据总体方案，进行了自动化焊接系统的硬件和软件设计。 硬件设计中，确定了采用以PLC为控制中枢，通过Profibus-DP现场总线控制五个机器人和外围辅助设备的总体系统架构，完成了电气系统设计，进行了机器人、PLC,CCD工业相机和传感器等主要硬件设备的选型，通过机器人正运动学对机器人系统进行标定。 软件设计中，利用西门子Flexible 2008软件设计了系统的人机界面，通过Step7软件编写了57-300 PLC的梯形图程序，利用RAPID语言设计了上料机器人、供料机器人和焊接机器人的运行程序，借助Halcon软件编写了管桩端板焊缝的图像处理程序，最后，利用ABB公司开发的Robotstudi。软件对整个系统进行了仿真，仿真结果表明机器人系统能够正常运行。 关键词:管桩端板;PLC;机器人;现场总线;图像处理

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