机器人点焊工位的模拟仿真

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1、•MB*ZT9T9t4T9nsjiiinwiu机器人点焊工位的模拟仿真冲压车身规划部沈雪峰工装设备设计部尹逊梅毛腾2014年8月【摘要】汽车自动化工艺的模拟仿真是搭建汽车自动化生产线不可缺少的重要前提。Robcad软件是目前汽车模拟仿真中最常用的软件。结合汽车自动化工艺，按照模拟仿真规定的流程，一步步确定自动化生产线的布局，在Robcad中展现出来，并通过模拟实际牛产过程，验证虚拟生产线的合理性，并不断优化，修改，最终达到项目要求，对现场生产线建立提供指导一一这是模拟仿真的主要目的。文中将结合具体项目，介绍机器人自动化点焊工艺的模拟仿真工作具体

2、流程。模拟仿真Robcad自动化点焊0绪论汽车自动化工艺的模拟仿真是搭建汽车自动化牛产线不可缺少的重要前提，关乎自动生产线的可行性、合理性。机器人汽车生产工艺模拟仿真工作应用软件为Robcado作为Fl前世界上最流行的机器人模拟仿真系统之一，Robcad不仅覆盖了生产线布局、工厂仿真和离线编程等生产纵向过程，还横向包罗了多种机器人生产工艺，如点焊、涂胶、滚边、弧焊、激光焊、钏接等等。作为一名初学者，在应用Robcad进行机器人仿真的过程中，已经对该系统的强大功能有所领悟。经过为期半年的TouranNF前地板和LavidaFL水箱模拟仿真工作，对

3、于机器人工位点焊工艺的模拟仿真已经大体掌握。在此以TouranNF前地板为主，将学习过程中遇到的经验教训和应用过程中心得体会和大家分享一下，望共同进步。1仿真工艺说明TouranNF前地板项目产能为20JPH,后期要产能提升为40JPH。生产工艺流向如下图所示。从左至右，机器人利用定位抓手，抓取上件台零件，放置于定位焊夹具进行机器人定位焊，随后由机器人抓取至固定焊枪补焊，之后两个工位同样是补焊，随后焊好的零件放置于中转台，由挂件机器人挂至积放链传输。根据生产需要和layout,将岛内所需设备导入仿真cell文件。考虑到产能提升，要在现有layo

4、ut里面预留40JPH定位焊和补焊机器人。TouranNF前地板20JPH图中，20JPH的机器人为实体视图状态，产能提升为40JPH的时候需增加2台定位焊机器人，3台补焊机器人（透明视图状态），以及这些机器人对应的机器人焊枪和机器人抓手+固定焊枪。2仿真流程从参照get到Robcad中的layout,将自动岛中的设备全部get到Robcad中workcell视图中起，模拟仿真工作就开始了。在此之前，需要从工艺那里得到全部自动化生产工艺，并根据生产节拍确定所需设备的种类和数量。对于TouranNF前地板，其自动化工艺只有点焊，故仿真工作比较单一

5、。每个机器人分配的焊点数量和位置对于仿真工作开展十分重要。毎个机器人覆盖的焊点除了由工艺人员决定外，在仿真的过程中，焊枪的修改，焊枪可达性的验证，以至机器人过程点完成的过程中，都会发生一系列变动；而焊点位置的变动也会进而影响自动岛内其他设备（主要是抓手和夹具）的设计或位置摆放；焊枪和抓手的变动又会影响机器人payload,夹具和机器人相对位置会对机器人的臂展有不同的要求，上而两点会对机器人的选用造成影响。上述内容阐释的模拟仿真优化优先级，I:1）根据这个优先顺序，首先就是根据工件和焊点特点，确定焊枪的选型。i般来说，特定的枪库里面的焊枪可以满足

6、绝大多数需求，但少数情况如上述前地板固定焊枪的补焊工位:TouranNF前地板补焊工位afol380很显然，普通枪库里的焊枪已经不能满足使用需求了（一般的C枪不会有此种喉宽的型号）故此时就需要对原有枪库里大体满足需求的枪进行修改。焊枪修改由焊枪供应商完成（TouranNF前地板项目里为Duering）,我们需提供相应的焊枪修改说明。确定焊枪修改方案需要验证该工位所有焊点的焊枪焊接可达性。在layout合理安排焊枪和机器人的位置对于实现焊枪可达性验证十分重要，对于Robcad初学者也是一个比较头疼的问题。上图中固定焊枪和机器人的相对位置也是模拟了

7、很久之后才确定下来，大体步骤如下所述：•确定固定焊枪和机器人所有可能的相对位置,然后对每个位置的可达性验证，排除其屮的不可达位置；•加入焊枪支架和修磨器&支架查看是否空间不够，修磨器wait状态是否干预机器人整个运动过程，同时注意焊枪高度和修磨器高度要方便工人维修&更换电极帽&刀片；•最后查看机器人和固定焊枪在岛内位置，是否干涉围栏、是否堵塞维修通道、妨碍线槽走向等等，•如果有多种位置可供选择，选取位向便于现场安装的位置。位置调整是一件伴随整个仿真过程的工作，比当前位置更好更合理的位置是很有可能存在的一一当然焊枪型号的确定和修改是要早早就定下来

8、的，这是根据初步的可达性验证和过程点确定下來的。我们知道，焊点和焊枪的修改是互相反馈的，初期根据焊点选焊枪，但一口焊枪定下来，后期也可能会有焊点增减或