基于UG的工业机器人离线编程软件开发

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1、基于UG的工业机器人离线编程软件开发Off-lineIndustrialRobotProgrammingSoftwareBasedOnUGSoftware学科专业：仪器科学与技术作者姓名：尹国涛指导老师：宫虎副教授天津大学精密仪器与光电子工程学院二零一七年十一月dHdU,I4FEE*LFWffiEtfrl+'fniAt€+E+,Ftg+T:t{iffiMnrftmEy.'rFffiffifr.FtR,pJFA7I+ffi5illnffittfI*iNZnL.rf,iAI+T@,4Htfi,LE'6h*4HErtFtffifrFrtX,,{Fe

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5、教编程，可以提高加工轨迹精度、提升编程效率并且改善编程环境。国内外机器人离线编程软件主要缺乏完善的针对自由曲面的CAM功能，进行复杂轨迹的轨迹规划时，需要其他CAM软件的配合使用。因此为了方便复杂轨迹的机器人加工，需要将CAM功能整合到离线编程软件中。由于UG具有完善的CAM功能，因此基于UG平台进行离线编程软件的开发，具体内容如下：（1）建立6轴D-H机器人运动学模型并根据安川MS165机器人连杆参数，推导了机器人运动学正解和反解计算过程。并且针对多解的问题，介绍了多解性的分析与处理。（2）离线编程软件设计。分析了UG软件的主要功能、二次开

6、发的工具以及流程。最终基于VisioStudio对于UG软件进行二次开发。介绍了机器人离线编程软件整体架构，重点分析了工件标定、轨迹规划与运动求解模块、运动仿真与干涉检查模块以及机器人后处理模块的设计与实现。（3）离线编程软件在机器人三维激光切割中的应用。机器人三维激光切割系统主要由工业机器人系统、激光器系统、高精度电容式随动系统、PLC控制系统以及辅助气体供给系统组成，分别介绍了关键设备的具体参数与性能。进行了机器人激光切割加工实验，验证了机器人三维激光切割系统以及离线编程软件的实用性。通过与示教编程激光切割实验对比，结果证明，离线编程软件

7、在轨迹精度、效率方面，相对于示教编程有着较大优势。（4）离线编程软件在机器人柔性冲孔系统中的应用。介绍了汽车覆盖件制孔的背景。汽车覆盖件柔性机器人系统主要包括机器人系统、冲孔钳、高精度回转工作台、安全保护装置以及PLC控制系统组成。设计了一种新型机器人冲孔末端执行器-冲孔钳，实现了“软到位”和“增力自适应”冲压技术。进行了机器人冲孔加工实验，证明了离线编程软件的准确性与实用性。对比实验证明，在机器人冲孔作业中，离线编程相当于示教编程，在效率方面有着大幅度提高。关键词：工业机器人，离线编程，二次开发，机器人激光切割，机器人冲孔IIIABSTRA

8、CTWiththeimplementationofIntelligentManufacturingEngineeringinourcountry,industrialrobotsaremoreandmorewidelyusedinindustrialproduction.Intheapplicationoftherobot,inordertoachieverelativelysimpleoperations,suchasbasicmovement,spotweldingandspraying,teachingprogrammingcanmee

9、ttherequirements.Whileitisnotsuitablefortheprocesswhichcallsformorehighmachiningac