第6期 2017年6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)06011804
DOI : 10. 13462/j. cnki. mmtamt. 2017. 06. 030
No.6 Jun.2017
ROBCAD仿真技术在车身侧围补焊生产线的应用
许俊芳，教银辉
（广东工业大学机电工程学院，广州
510006）
摘要：针对车身侧围补焊生产线在设计中出现的工艺规划困难以及在调试阶投出现的机器人不可达性、设备干涉性问题、设计的生产线节拍不符合要求和人工编程时间长等问题，提出了一种虚拟仿真调试的方法，送用ROBCAD仿真工具，通过建立生产线的仿真模型，在虚拟的环境中就可以预见现场的位姿不可达性和设备干涉问题并进行规避，从而规划出可达无干涉的机器人加工轨迹以及设备运行时序图，最后采用离线编程的方式，缩短了调试时间。这有利于减少焊接生产线的规划难度，使得设计的效率以及质量得到提高。
关键词：机器人应用；焊接；仿真ROBCAD
中图分类号：TH16;TG65
文献标识码：A
Application of ROBCAD Simulation Technology in Welding Line of Body Side
XU Jun-fang, AO Yin-hui
( School of Mechanical and Electrical Engineering, Guangdong University of Technology , Guangzhou 510006 , China)
Abstract : In order to solve the problem of process planning difficulty in the design of automobile body side welding production line and the problem of robotic unreachability , equipment dryness problem, design non-conforming production line time and manual programming time in commissioning stage, Virtual simulation debugging method, using ROBCAD simulation tools, through the establishment of the simulation model of the production line, in the virtual environment can be predicted on-site pose unreachability and equipment in-terference issues and to avoid, to plan for up to non-interfering robot Processing trajectory and equipment op-eration timing diagram, and finally the use of offline programming, shorten the debugging time. Which is conducive to reducing the difficulty of planning and welding production line, making the design of the effi-ciency and quality are improved.
Key words: robot applications ; welding ; simulation ROBCAD
0引言
目前机器人越来越多应用于自动化生产线中，但是
由于机器人是多自由度、多连杆机构，使用的过程中会出现多种问题。例如位姿不可达或者位姿奇异报警；夹具设计的不合理或者焊钳的选型不当使得焊接过程无法避免干涉；机器人之间的干涉以及机器人与其他设备的碰撞干涉问题；在线示教调试工作量大时间长并且具有一定危险性；生产节拍不满足设计要求等诸多问题12]。应用虚拟仿真和调试可以在工艺规划阶段有效解决以上问题。国外较早地对机器人工艺规划做了研究。DSHong等用遗传算法研究自动焊接生产线的焊枪任务分配问题[3];在国内，文献[4]通过DELMIA仿真软件以机器人补焊工作站为基础，仿真分析了该机器人在电阻点焊中的应用情况，确定了机器人数量选型，空间布置，以及焊枪设计等内容。文献[5]运用ROBCAD 虚拟仿真技术构建了一条轿车自动焊装线规划方案，结
收稿日期：20161008；修回日期：20161121
果证明了该方案的快速性、可靠性、有效性和经济性文献[6]运用ROBCAD仿真工具建立轻型卡车底板纵生产线机器人自动化改造的仿真模型，并在生产节拍、产品质量、车间物流、生产管理等方面验证了机器人焊接相对于人工焊接的优越性。
本文以车身侧围补焊线为研究对象，基于ROBCAD 对车身侧围焊装生产线进行仿真，解决机器人应用过程中的可达性与干涉间题，对机器人加工轨迹进行规划与优化，通过生产线流程进行了规划和优化并通过仿真计算出生产节拍，验证方案的设计的可行性，输出加工离线程序为工艺与工程人员提供必要的参考。
生产线的方案概述
车身侧围焊装生产线分为左侧围线与右侧围线呈对称布置。如图1所示，划分为上料工位、焊接工位和下料工位。考到产线的日后的扩充与车型的改造升级，以案性化程度高的机器人代替传统的专用生产
作者筒介：许俊芳（1991一），男，广东佛山人，广东工业大学硕士研究生，研究方向为机器人应用与集成技术，（E-mail）xujunfang0757@163.com
通讯作者：致银辉(1973一），男，广东工业大学教投，博士，研究方向为机械动力学和故障诊断、机电设备及自动化控制系统，（E-mail） yinhuiok@ yahoo, com,
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