基于ROBCAD的焊裝線的設(shè)計(jì)、規(guī)劃及仿真.pdf

1、焊接是汽車制造四大工藝（沖壓、焊接、涂裝、總裝）中應(yīng)用最廣泛的工藝，焊接質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)整車質(zhì)量起著決定性的作用，因此焊裝線設(shè)計(jì)是轎車生產(chǎn)線構(gòu)建最重要的一環(huán)。白車身焊裝線工位眾多，加上機(jī)器人的大量使用，在實(shí)際生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與規(guī)劃的過程中存在機(jī)器人空間不可達(dá)、設(shè)備干涉和碰撞問題、生產(chǎn)節(jié)拍不符合要求、焊接路徑規(guī)劃依賴人工經(jīng)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化等設(shè)計(jì)難點(diǎn)，并在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)過程中難以預(yù)知和規(guī)避。本文以某車型白車身側(cè)圍補(bǔ)焊線為研究對(duì)象，研究了焊接生產(chǎn)

2、線的設(shè)計(jì)、規(guī)劃和仿真方法。論文研究新型的遺傳算法實(shí)現(xiàn)機(jī)器人焊接路徑的自動(dòng)規(guī)劃，并基于ROBCAD仿真軟件利用虛擬仿真技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)劃方案進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化，規(guī)避設(shè)計(jì)方案的不合理，提高了設(shè)計(jì)、規(guī)劃的質(zhì)量和效率。
　　首先本文研究了白車身及其焊裝線的構(gòu)成、點(diǎn)焊工藝的特點(diǎn)，針對(duì)側(cè)圍補(bǔ)焊生產(chǎn)線，進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)，包括產(chǎn)線的生產(chǎn)布局的設(shè)計(jì)，機(jī)器人、焊鉗、焊裝夾具、輸送設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)，并建立了補(bǔ)焊線的三維模型。
　　其次，對(duì)機(jī)器人點(diǎn)焊接的

3、路徑規(guī)劃問題進(jìn)行了研究，將焊接路徑規(guī)劃問題抽象為旅行商（TSP）問題。以機(jī)器人各關(guān)節(jié)角變化量代價(jià)函數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃。論文研究了新型的應(yīng)用于機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃的遺傳算法，其中整數(shù)編碼為編碼方式，交叉方式為部分匹配交叉，變異方式為插入變異，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化模型的求解。論文利用MATLAB軟件，編寫基于遺傳算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃程序，以車身左側(cè)圍補(bǔ)焊線的第一臺(tái)機(jī)器人及其焊接任務(wù)為對(duì)象，自動(dòng)規(guī)劃出一條機(jī)器人加工路徑，驗(yàn)證了算法的可行性