摘要：焊接机器人作为工业机器人中数量最多的一种机器人种类，其在工业生产过程中的应用范围和数量也在不断的增多。目前，世界上正在使用的焊接机器人属于第三代，同前两代相比，其能够根据自己所处的客观环境进行自行编程，智能性更高。对此，本文以焊接机器人为切入点，通过对其内部控制系统进行研究，以期可以为促进工业发展提供一定的推动力。
　　关键词：焊接机器人；控制系统；研究
　　随着以计算机技术为支撑的集成与柔性制造系统在近些年的不断发展，促进机器人系统同现代工业产业中其他自动化系统一体化发展已经成为了一种必然的发展趋势。由于现代社会机器人生产技术更新速度的提升，以及社会发展的要求，对机器人内部的控制系统进行研究，提升该系统中硬件与软件结构的开放性则成为了当前相关研究者重点的工作内容。
　　1控制系统内部结构研究
　　焊接机器人其内部系统的控制器主要是由计算机、PLC以及机器人的控制器这三大主要部分组成。在机器人的日常工作过程中这三部分除了要对机器人的动作进行有效的控制之外，还需要完成对相关信息数据的输入与输出的控制。其中，主控制部分主要是按照示教盒发出的信息数据生成自身工作流程，通过对流程进行详细的运算来计算出各个轴需要完成的运动指令，计算完成后，将结果发送给伺服驱动；而后，伺服驱动便开始处理来自于主控部分的指令，从而产生驭动电流。在驱动伺服电机时，依靠的是PLC控制系统，其主要是通过对输出和输入信号数据的控制，在机器人进行作业的过程中，通过连接输出和输入接口的方式向焊机发出相应的焊接工作指令，并实时监控焊机实际工作情况，控制周边的系统装置，保证焊机的正常运行。
　　此外，因PLC是被放置在机器人的控制系统中的控制器内的，所以，机器人也可以独立的完成一些对小系统进行全部控制的工作任务。系统可以通过对机器人与其周边配套装置进行统一控制、管理以及采集相应传感器信号的方式，来监视整个传感器系统。当机器人系统在工作过程中出现故障时，控制系统将报警并同时停止所有控制作业系统。并且，为了保证机器人系统正常的工作情况不会受到内部与运行设备的较大影响，机器人系统中辅助设备的功能性也需要满足焊接机器人的相关要求。如图1所示：
　　图 1 控制器内部流程示意图
　　2驱动系统研究
　　焊接机器人内部的驱动系统采用的主要是一体化的设计方式，其内部所有的轴都是由带有数字化交流功能的伺服电机所驱动的，且该类型的交流伺服驱动内部的过载、缺相、过流和超差等现象还受到了多种保护，使得其运行性能更加的安全稳定，保证机器人系统不仅能够精确、高速且稳定的运行下去，还方便维修人员定期对机器人进行维修和养护[1]。从该机器人日常工作情况来看，其运动的轨迹十分明确、自身重复定位的精度也在零点五毫米之内，其手臂上的每一个关节都相当于一个简易化的伺服机构，且每一个关节都设置了一个控制伺服环，方便为管理人员及时提供误差数据。
　　因为机器人的控制系统中应用了PID这一独立关节的伺服控制，所以机器人带有一定的非线性特点，即机器人在工作过程中产生的惯性力、关节之间的藕联以及其重力均都同其自身的位置姿势和工作的速度相关，带有一定的变化性。但因为机器人内伺服系统反馈的系数是确定的，所以，当机器处于高速、变速或者是荷载力发生变化的情况下工作时，其自身的精确度就会产生一定的影响。焊接机器人主要是在工业环境下完成工作，这使得其在快速性、变荷载力等方面都有十分严格的要求[2]。
　　3软件系统研究
　　目前，焊接机器人使用的软件系统主要是由PC Windows、KSS和OPC Server这三大软件系统构成。机器人的软件控制系统主要需要完成的是以下几项基本的模块功能：数据库信息的存取、人机界面切换、控制机器人的运动、处理报警信息、操作电机驱动器、串行通讯等方面的内容[3]。其中Windows系统是已经经过了专利授权，且被安装于机器人软件模块控制系统中数据库内部PC系统中的一个基本的操作系统，其主要负责的是操作机器人的行为以及编写相关的运行程序；KSS系统主要负责的是控制机器人的工作。
　　4结束语
　　总而言之，通过对当前工业行业使用的焊机机器人其内部系统结构、各个硬件和软件的逻辑模块以及电源控制系统等方面的分析和整理，从而对该类型机器人内部各个模块之间的连接形式以及相对应的开发工具有了进一步的了解。就目前来看，焊接机器人其自身的控制系统中的控制器设备使用的主要是工业控制计算机设备、编码器采用的反馈输出的方式、软件和硬件运用的则是模块化的设计方式。
　　参考文献：
　　[1]金林.基于EtherCAT总线的焊接机器人控制系统研究[D].华南理工大学，2013.
　　[2]迟宁.焊接机器人智能控制程序的研究与实现[D].北方工业大学，2011.