浅析焊接机器人离线编程轨迹修正

浅析焊接机器人离线编程轨迹修正

黄云 汪义群 姜亮

诺力智能装备股份有限公司 浙江湖州 313100

摘 要：随着新时代的到来，焊接机器人的应用范围越来越广泛，当前阶段对于焊接机器人离线编程方面的研究是比较多的。在这个过程中需要对三维建模技术进行充分利用，来对焊接机器人的仿真实验环境进行模拟，并使焊接机器人实现离线编程输出。对此，文章针对焊接机器人离线编程轨迹修正展开了论述。

关键词：焊接机器人；离线编程；轨迹修正；分析

引 言：

机器人编程这种方式在具体实施的时候，主要由三种形式进行组成的，分别为机器人语言、示教编程、离线编程这三种。而机器人编程在实际应用中主要是通过对计算机图学方面所获得的成果进行利用，通过仿真环境的使用，来实现对路径、程序编辑的有效实施，然后在将编程的相关结果来具体实施三维动画仿真实验，进而实现对编程正确与否的有效性验证。最后还需要与相关验证的结果相结合，来对其中的编程实施轨迹修正，进而形成最终的代码，实现对焊接机器人的有效性控制。

1.焊接机器人是怎样构建的

1.1焊接机器人构建中——数模构建

这里以Rob CAD为例，该产品是有西门子公司生产的一款机器人仿真系统，该系统是20世纪80年代西门子公司经过研究而问世的，这种系统的适应性是比较强的，在各种复杂多变的制造资源环境中都可以适用，机器人都能够正常的实施设计工作、仿真工作、优化工作、分析工作等。因此，Rob CAD的建立模型功能是极为良好的。但是相比于专业三维设计软件，Rob CAD体现出来的建模功能还是比较单一的，在实施高标准仿真模型的时候很难实现。Rob CAD在具体实施建模的时候，主要是通过对CATIA，Solid Works等软件进行充分的利用，进而使焊接机器人能够完成焊接、夹具的三维建模，然后再对Rob CAD中的编程系统进行利用，促使建立的模型实现转换，使其转换成为CO类型的文件。然后，再对右键组建当中的Placement进行利用，实现对相关组件在位置上实施精准性的移动。因此，通过对Rob CAD软件的有效利用，来实现对焊接机器人工作环境的有效构建，这样能够与实际情况、具体使用环境相结合，来具体实施相应的布置与调整工作，在实际使用中是具有一定程度便捷性的。

1.2 Rob CAD焊接机器人的相关设置

Rob CAD软件自身所带的机器人库是比较全面的，光接口就具有50多个，配置控制器则有200多个。此外，Rob CAD软件在实施外部机器人对接的时候也是非常便捷的，不仅能够实现其他方面的设置，还能够使运动学在求解、运动范围检查等方面都能够得以实现。因此，Rob CAD在相关领域的使用范围是极为广泛的。要想实现相关的焊接程序，可对机器人模型当中的三维信息进行利用并导入到Rob CAD当中，但是其中并未将各个零件之间存在的相对运动纳入其中。所以在Rob CAD软件当中的Kinematics模块当中，针对机器人的活动关节实施相关的定义，在具体实施的时候主要包括的内容有焊点运动的具体位置、速度以及加速度等相关参数。并且与实际情况相结合来为上述的参数进行统一模型的建立，这样建设起来的仿真机器人在实施焊接工作的时候也能够更加精准。

2.通过对焊件焊点的增加实现焊接路径的生成

通过对Rob CAD软件机器人的充分利用，来具体实施相关焊接工作的时候，可以对点焊进行利用，这样能够对整个点焊设计工作进行处理。在这个过程中，需要选择Rob CAD软件机器人当中的Point Create组建，主要是对机器人中Spot板块当中的Weld_locs中进行相关选择的，在点击焊件的时候需要对焊接位置进行设置，并使其生成相应的焊点，然后再将生成的焊点在相应的工程当中进行添加。然后再与工程当中生成的相关焊点相结合，进行相对应坐标的有效生成。在对仿真作业过程进行充分的利用，并对焊枪TCPF进行利用来使焊枪顶点与生成的坐标之间能够实现合二为一的目的。当焊枪顶点与坐标之间进行重合以后，需要依据焊点的实际位置，依次的对相应焊点进行选择，进而生成相应的焊接路径。

3.浅析焊接机器人的实施路径及相应的程序输出

3.1焊接机器人实现仿真的实施路径

建立在Rob CAD软件机器人的基础上实施的焊接过程，可以对 Motion模块进行利用来进行机器人的选用，并对选择的机器人以及之前生成的相应的焊接路径进行利用，进而使得Rob CAD动态机器人的焊接过程得以形成，并且能够通过对Rob CAD当中的Timeinterval进行利用，来使更改机器人实现相应的焊接工作，可以根据实际情况来对机器人的具体焊接速度实施全面的调整。与此同时，在对焊接过程实施相关的仿真实验时，需要对焊点实现可达检查。在实现机器人仿真工作的具体过程中，相关焊件最初摆放的位置有可能出现与相关要求之间存在一定程度的误差。因此，仿真工作在具体实施的过程中，需要对焊点的位置提出要求，必须要使其处于可到达的位置。这个时候需要基于Testreach的利用下来对焊点来具体实施相应的检测工作，来对机器人的可操作范围进行明确；当焊点位置出现在机器人不可到达的范围内时，那么在相关的操作窗口中便会出现相应的提示，就需要对焊点的具体位置实施相应的调整；当焊点的位置处于机器人可到达范围之内时，那么机器人就会自动对自身的工作状态进行相应的调整。

3.2焊接机器人离线程序输出的实现

在具体实施焊接机器人离线程序输出的时候，需要建立在Rob CAD软件机器人所设定的机器人、焊接路径、控制器的基础上，并将相关的程序输目录完成之后，就能够使离线程序的输出得以实现。与此同时，可以在相应的程序目录中对输出的程序进行相应的查找，并通过记事本来对相关的输出程序进行打开。输出离线程序涉及到的内容是多方面的，主要有焊枪在焊件上所停留的时间、焊接的具体用时以及相关焊点的具体位置等等。并且对OLP利用进行输出离线程序访问的时候，需要注意的是Rob CAD软件必须要具备OLP的许可，同时相应的机器人公司还需要具备相应的负责人，这样对RCS控制器及机器人能够及时的进行补丁修复，这样才能更加准确的将输出的离线程序进行充分的利用。

结束语：

总而言之，在现代化科学技术的快速推进下，我们迎来了工业机器人时代，在当前现代工业生产中已经将机器人仿真工作作为一项必不可少的工具。而离线编程本身在实际使用中是具有极大优势的，在当前阶段的机器人编程中属于使用频率最高的机器人。因此，有必要建立在Rob CAD软件的基础上，对详细的焊接机器人离线编程进行充分的了解，并全面详细的对机器人仿真工作环境实施相应的研究。

参考文献：

[1]张家宝.机器人离线编程及校准在点焊中的应用[J].电焊机,2019,49(10):56-61.

[2]王明,赵路,陈子银,樊巧芳,张波.基于RobCAD软件的焊接机器人离线编程研究[J].中国金属通报,2018(06):264-266.

[3]魏振红,俞港,付庄,闫维新,赵言正.基于RobCAD软件的焊接机器人离线编程[J].机电一体化,2015,21(03):31-34.