第1期 2017年1月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)01014503
D0I:10.13462/j. cnki. mmtamt.2017.01.040
基于DELMIA的电梯轿壁焊接工艺规划研究
崔嘉嘉"，陈继文”，杨红娟"，陈清朋"，姬帅“
（山东建筑大学a.机电工程学院；b.信息与电气工程学院，济南250101）
No.1 Jan.2017
摘要：高精度、高柔性化的电梯轿壁自动焊装线是电梯轿厢制造领域急需解决的一个关键问题。基于数字化工厂仿真平台DELMIA软件，研究了电梯轿壁焊接工艺规划。将产品实体模型导入DEL MIA软件获得产品数据，配置装配资源数据，实现焊接生产线布局规划。从产品实体模型采集获得焊点的位置信息，基于遗传算法实现电梯轿壁焊接路径规划。通过干涉检测分析，确保工作空间内执行焊接时安全可靠。将离线程序输送给机器人，完成特定的焊接任务。某型号的载客电梯轿壁的
焊接工艺规划实例验证了文中方法的有效性和可行性。关键词：焊接工艺规划；DELMIA；遗传算法；电梯
中图分类号：TH16；TG506
文献标识码：A
Research onElevatorCarWallWeldingProcessPlanning inDELMIA CUI Jia-jia",CHEN Ji-wen",YANG Hong-juan',CHEN Qing-peng",JI Shuai°
( a. School of Mechanical and Electrical Engineering ;b. School of Information & Electrical Engineering, Shan dong Jianzhu University,Jinan 250101,China)
Abstract: Elevator wall automatic welding line with high precision and high flexibility is the key issues need to be solved in the elevator car manufacturing field. Based on the digital plant simulation platform DELMIA software, the elevator car wall welding process planning is researched. The product 3D model is imported into DELMIA software to obtain product data. The assembly resource data is configured to realize the layout planning of welding production line. The position information of solder joints is collected from the product 3D model. The elevator car wall welding path is optimized based on genetic algorithm. The safe and reliable work is ensured through analysis of interference detection within the space of welding. The off-line program is delivered to the robot to complete the specific welding tasks. The car wall welding process planning exam-
ple of a certain type passenger elevator shows the validity and feasibility of the proposed method. Key words:welding process planning; DELMIA; genetic algorithm; elevator
0引言
随着中国城市化进程迅猛发展，城市高层建筑日益增多，电梯作为高层建筑不可缺少的垂直运输设备进人快速增长阶段。电梯轿厢承担着运送乘客与货物的作用，是影响电梯安全及运行质量的重要部件之_[]。轿厢装配占整个轿厢制造周期的一半以上。焊接是电梯轿厢装配中耗时比较多的一个环节。电梯轿厢轿壁面积大，传统的人工焊接操作方式，工作量大，劳动强度高、质量不易保证。同时，在焊接路径规划时往往不能快速的找出一条最优的路径，耗费时间过长效率较低(2]。面对着目前电梯市场增长快、周期短的情况，高精度、高柔性化的电梯轿壁自动焊装线已成为电梯轿厢制造领域急需解决的一个关键问题。
应用数字化仿真技术开展轿壁焊接工艺规划可及收稿日期：2016-04-09
时发现产品装配工艺设计中存在的结构性、空间性等问题，有效减少装配缺陷，降低产品的装配风险，保证产品装配的质量，最大限度地减少了设计返工与制造返修。根据数字化仿真模拟、分析结果对装配工艺规划进行优化[3]，为有效提高装配效率提供了一种可行方案。
DELMIA软件是基于物理的数字化设计与制造的“数字化工厂"仿真平台[46]，已经应用到汽车[78]、飞机[9]等制造行业。本文将DELMIA软件引入电梯轿壁焊接工艺规划的数字化仿真中，对某型号载客电梯中的轿壁加强筋及轿壁封头的焊接过程进行工艺规划进行研究，采用遗传算法对机器人焊接路径进行优化，按照工作的需要寻找最优路径，模拟机器人运动轨迹及其工作空间，实现机器人在运动过程中不与任何设施、
*基金项目：国家自然科学基金项目（61303087）；山东省高等学校科技计划项目（J14LB04,J12LN32）；山东省绿色建筑协同创新中心团队建设科研
基金（LSXT201513）；山东省重点研发计划项目（2016GGX103042）
作者简介：崔嘉嘉（1990一），男，山东曲阜人，山东建筑大学硕士研究生，研究方向为数字化设计与制造，（E-mail)cuijiajia110120119@163.com
通讯作者：陈继文（1978一），男，山东吕邑人，山东建筑大学副教投，硕士生导师，博士，研究方向为机电精密测控系统及机器人工程、数万方数据与制造，现代电梯机电技术，（E-mail)chenjiwen-888@163.com。