白車身焊接機器人焊接路徑規(guī)劃及其仿真.pdf

1、焊接是白車身制造中的重要加工環(huán)節(jié)，白車身焊接質(zhì)量的優(yōu)劣對整車質(zhì)量起著決定性的作用。然而，在白車身焊接中，分配給一臺機器人的焊點數(shù)量眾多，怎樣尋找一條遍歷所有焊點，并且焊接用時最少的焊接路徑即焊接路徑規(guī)劃問題，對提高焊接機器人的工作效率有非常重要的意義。 但是，目前國內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)進行白車身焊接機器人路徑規(guī)劃的使用手段和設計理念依然沒有達到世界先進水平，所作的路徑規(guī)劃方案不夠完善，經(jīng)常發(fā)生機器人作業(yè)順序不合理的情況，導致生產(chǎn)周期過

2、長，影響了整條焊接線的生產(chǎn)。因此，提出合理的路徑規(guī)劃方案，并編寫相應的軟件，使之能夠很好地進行路徑規(guī)劃就顯得很有必要。 白車身焊接機器人的路徑規(guī)劃并不是單純地使用數(shù)學方法，在眾多的焊接路徑中找到一條最短的路徑的問題。它是一個復雜的問題，涉及到很多的工程因素。因此，在進行路徑規(guī)劃之前，首先研究了白車身焊接生產(chǎn)過程，然后詳細地研究了路徑規(guī)劃的三大對象：零件對象、點焊工藝對象和制造資源對象，分析了這三大對象對路徑規(guī)劃的影響因素。在此基

3、礎(chǔ)上，提出了焊接路徑規(guī)劃的數(shù)學模型，分析了路徑規(guī)劃的數(shù)學原型是旅行商問題。并根據(jù)路徑規(guī)劃算法自身的優(yōu)缺點，結(jié)合白車身焊接的特點，選擇遺傳算法作為路徑規(guī)劃的數(shù)學算法。然后根據(jù)旅行商問題解的特點即它的解必須形成一條閉合回路，確定以隨機鍵表達為遺傳算法的編碼方式、以焊接時間最短為評價指標、部分映射交叉為交叉方式、互換變異為變異方式。確定這些參數(shù)以后，根據(jù)遺傳算法的流程，應用VC++編寫了路徑規(guī)劃的軟件。并以側(cè)圍點焊機器人工位的第三臺機器人為例