机器人焊接系统离线编程实例研究（一）

蜜蜂

　　介绍某型号发动机的机器人焊接系统。对机器人焊接系统离线编程进行研究。提出基于SolidWorks平台的弧焊机器人离线编程与仿真系统的解决方案。
: _' Z- L6 n' b$ E　　1引言
) Q7 ~+ o! V2 E8 o　　随着国内航天事业飞速发展、国际卫星发射市场竞争日趋激烈，对发动机的生产周期、制造成本，提出了更高的要求。为了适应这种形势，设法提高焊接接头质量及焊接接头质量的稳定性，保证生产周期己成为当务之急二机器人焊接系统的柔性优势正是解决这种矛盾的良好方案。
　　2机器人焊接存在的问题
　　为满足焊接质量的要求，对每·段都需要选择其中一条焊缝进行机器人编程。目前采用的编程方式为示教编程。操作人员利用示教盒控制机器人运动，使焊枪到达完成焊接作业所需位姿，并记录下各个示教点的位姿数据。随后机器人便可以在"再现"状态完成这条焊缝的焊接。
　　根据前期的试验，目前存在以下两方面问题：
　　(1)示教精度不稳定，影响焊接质量
　　在示教过程中，编程效果受操作人员水平及状态的影响较大。示教时，应尽量保证示教点在焊缝轨迹上，保证合适的焊枪高度，并且要保证焊枪姿态的连续变化，对操作人员的水平要求很高。另外，操作人员长时间处在高度精神集中的状态，很难保证每个示教点的准确。从而使最终的编程精度变得不稳定，有时还会发生焊枪与工件相碰等问题。
　　(2)编程时间长，焊接效率低
5 B6 T- D# f  q% b1 i1 P　　为了保证轨迹的精度，通常在100mm的焊缝上，需要示教50个点，以保证焊接机器人运行平滑及收弧点位置的一致。在每段的在线示教与编程中，需要2小时的时间，即整个产品在示教编程上需要200小时，合计在25个工作日，加大了喷管延伸段的总焊接时间。
( h3 l& {9 v+ P　　因此，如何提高编程的效率及精度，缩短产品总的焊接时间，提高焊接质量成为需要迫切解决的问题。
2 U+ `" Q$ }& x　　3机器人焊接离线编程技术
/ {7 j1 b( W+ m5 b9 I$ k# L9 a8 j　　目前的机器人编程可以分为示教编程与离线编程两种方式。在机器人所要完成的任务不很复杂，以及编程时间相对于工作时间米说比较短的情况下，示教编程是有效可行的，但在许多复杂的作业应用中不是令人满意。
+ j+ l# c5 r8 p* P/ J! ?5 \　　3.1机器人离线编程特点
　　机器人焊接离线编程及仿真技术是利用计算机图形学的成果，在计算机中建立起机器人及其工作环境的模型，通过对图形的控制和操作，在不使用实际机器人的情况下进行编程，进而产生机器人程序。与传统的在线示教编程相比，离线编程具有如下优点：
( d' \: X2 h* t; a7 q) B! \1 H/ j  F　　a.减少机器人不工作的时间。
　　b.使编程者远离危险的工作环境。
5 y3 D, r* r# o9 R" q2 _, l8 o　　c.便于修改机器人程序。
　　d.可结合各种人工智能等技术来提高编程效率。
　　e.便于和CADICAM系统结合，做到CAD/CAM/Robotics一体化。
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