移動(dòng)焊接機器人及混合控制電路設計

　　焊接機器人是在工業(yè)機器人基礎上發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)焊接設備，由于焊接過(guò)程中，工件有加工誤差、熱變形、定位誤差等各種影響因素，導致焊接質(zhì)量下降，為保證焊接的可靠性，必須要進(jìn)行焊縫的自動(dòng)跟蹤。核心是開(kāi)發(fā)離性能的傳感器和有效的控制方法，近年來(lái)，CCO傳感器和旋轉電弧傳感器已成為兩大主流傳感器;模糊控制和及其與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、PIO結合的智能控制方法已成為主要的控制方法。

　　焊接電源和信號的檢測及相關(guān)的控制部件組成電弧傳感系統，包括焊炬、直流焊接電源、霍爾電流傳感器、AID采樣器件、濾波和轉速控制電路。它是整個(gè)系統的關(guān)鍵，完成測位、旋轉伺服控制和電流采樣的功能。為了確定焊炬旋轉時(shí)所處的位置及旋轉速度，在旋轉電機中裝有一個(gè)同鈾的光電碼盤(pán)，其外圈有64個(gè)矩形槽、內圈有1個(gè)矩形槽，當電機運轉時(shí)，矩形槽交替地阻擋和允許從光電管中的發(fā)光管通往光敏接受管的光路，光敏管輸出脈沖信號，反映旋轉的瞬時(shí)位置，用作AID 采樣的觸發(fā)脈沖。旋轉電機的控制一般采用PWM方式，具體的實(shí)現分為數字式和模擬式兩種。文獻1中通過(guò)DSP進(jìn)行數字處理，計算出相應的控制量后輸出到 OAC7625，A/0轉換的結果經(jīng)過(guò)隔離放大后控制PWM模塊SG3525，這是一種數字式的控制方法，此外也有采用單片機的HSO或EPA的高速輸出功能，通過(guò)驅動(dòng)及光電隔離電路完成電壓等級的轉換后對電機進(jìn)行轉速控制。

　　采用的是圖2所示的模擬電路的方法，原理是：焊炬旋轉的速度信號經(jīng)隔離放大后，送入LM2907進(jìn)行頻率/電壓轉換，其輸出為一個(gè)與轉速相對應的鋸齒波。此信號和調速旋鈕來(lái)的設定值分別輸入放大器的負、正輸入端，輸出的是PWM電壓，實(shí)現對場(chǎng)效應管IRE540的控制。