水切割机器人离线自动编程系统的分析与开发

《水切割机器人离线自动编程系统的分析与开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一章绪论2)离线自动编程。机器人自动编程属于离线编程的范畴，主要是利用计算机、CAD和智能规划等技术，完成机器人加工程序的编制工作。首先通过CAD模块对加工工件进行建模或直接导入已有模型，然后由CAM系统，经过加工信息提取、路径规划、模拟仿真和修正等过程，最后自动生成加工程序。由于离线自动编程中的切割信息是由工件的CAD数据得到，加工精度高，并且基于CAD软件的强大功能，能对复杂三维加工轨迹进行精确快速的处理，特别适用于三维复杂工件的加工，此外离线自动编程过程不占用实际加工时间，能够明显地提高加工效率。表1．1列出了两种编程方式的比较。表1．1

2、示教再现编程与离线自动编程比较示教再现编程离线自动编程a．编程时机器人必须停止工作；b．需要实际T件和-T作环境；c．编程质量取决于编程青的加工经验；d．在实际系统上试验程序，易发生意外；e．适用于甲面的简单轨迹加工；￡可扩展性小高。乱编程时不占用T位时间；b．需要T件的CAD模型图：c．可用CAM系统进行优化和规划；d．通过离线仿真试验程序；e．可加工三维复杂轨迹；￡能够与CAD／CAM系统结合，做到CAD，CAM／ROBOTICS一体化。1．2．2机器人离线自动编程系统国内外研究现状计算机软硬件技术和网络通信技术目前已经发展到非常高的水平，为

3、加工制造业的发展提供了广阔的前景，同时为工业机器人技术的应用提供了很好的技术平台。随着工业生产的高效、高精度、高自动化要求的日益提高，普及机器人的工业应用并提高机器人加工的质量和效率已经成为机器人技术产业的关键问题。传统的示教再现编程效率低、精度差、缺乏灵活性，已经无法满足日益发展的无纸化CAD／CAM系统制造业的要求，因此基于CAD／CAM系统的图形交互式离线自动编程系统将成为机器人发展的必然趋势。1．国外研究现状国外较早开始对机器人离线自动编程进行研究。由于机器人离线编程软件是机器人研究和应用不可缺少的工具，自20世纪80年代末，日、德、美、

4、法等西方发达国家就开始进行机器人离线编程技术的研究，近年来发展更为迅猛，并开发了许多较为成熟的应用软件，这些软件有些已经商品化，有效推进了机器人技术的发展以及在各行业中的广泛应用。商品化通用系统：ROBCAD、Workspace、IGRIP是基于普通PC机的离线编程软件，同时也是近几年来国际市场上应用比较广泛的商用机器人离线编程软件。ROBCAD是1986年美国Tecnomatix公司推出的机器人CAD仿真系统。目前，ROBCAD已广泛应用于实际工业加工系统中，美国洛克希德宇航局和多家汽车公司如德国大众、美国福特、意大利菲亚特等都使用ROBCAD

5、进行机器人生产线的设计、离线编程与仿真。ROBCAD主要有以下特点：(1)强大的CAD数据导入和导出功能，ROBCAD通过数据转换接口不仅能与主流的CAD软件(如NX、CATIA、IDEAS)实3东南大学硕十学位论文现无缝集成，而且能与多种通用CAD数据格式(如IGES、DXF、STL、STEP等)进行数据交互；(2)强大的工作单元设计、建模和布局功能，根据需要ROBCAD能快速建立所需三维实体模型和三维虚拟环境，并设置相应的运动和约束关系，ROBCAD拥有丰富的机器人模型库，能够提高机器人建模与仿真的效率；(3)机器人真实仿真(RRS)，ROB

6、CAD可以通过RRS模块精确计算机器人动作轨迹和时间，使仿真结果与实际加工达到高度一致；(4)操作顺序(SOP)模块，SOP通过多个OP描述真实的操作顺序，监控生产单元的节拍，同时OP可并行动作，对加工过程进行排序和优化：(5)干涉检查功能，ROBCAD可以通过设置具体的干涉检查范围，如设定干涉检查对或全局干涉检查，实现物体问干涉的动态监测，有效预见并避免物体间的干涉。另外，系统能够根据用户的需求安装不同的应用开发包(比如Cut、Paint、Arc等模块)，实现生产制造中切割、喷涂、弧焊加工等工艺的仿真验证及离线程序输出。Workspace是Ro

7、botSimulations公司开发的第一个商品化的基于微机的机器人仿真与离线编程软件【8J。它主要由CAD造型模块、离线编程模块和机器人运动仿真模块组成，该软件最新版本采用了ACIS作为建模核心，与一些基于微机的CAD系统如AutoCAD做到了很好的数据交换，而且其离线编程模块支持十多种机器人编程语言(MOTOMAN、ABB等)，应用范围广泛。IGRIP是美国DenebRobotics公司推出的交互式机器人图形编程与仿真软件包，可以对机器人工作单元进行布置，并能够实现离线编程与仿真功能。IGRIP可在SGI、HP、SUN等工作站上运行，IGRI

8、P软件主要由IMS、GSL、GLI三个模块组成，可运行在SUN、SGI、HP等工作站上。机器人配套系统：主要包含RobotSmdio、R