白車身焊接機(jī)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(duì)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(tái)機(jī)器人的焊點(diǎn)數(shù)量眾多，怎樣尋找一條遍歷所有焊點(diǎn)，并且焊接用時(shí)最少的焊接路徑即焊接路徑規(guī)劃問題，對(duì)提高焊接機(jī)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(jìn)行白車身焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃的使用手段和設(shè)計(jì)理念依然沒有達(dá)到世界先進(jìn)水平，所作的路徑規(guī)劃方案不夠完善，經(jīng)常發(fā)生機(jī)器人作業(yè)順序不合理的情況，導(dǎo)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(yīng)的軟件，使之能夠很好地進(jìn)行路徑規(guī)劃就顯得很有必要。 白車身焊接機(jī)器人的路徑規(guī)劃并不是單純地使用數(shù)學(xué)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(gè)復(fù)雜的問題，涉及到很多的工程因素。因此，在進(jìn)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(xì)地研究了路徑規(guī)劃的三大對(duì)象：零件對(duì)象、點(diǎn)焊工藝對(duì)象和制造資源對(duì)象，分析了這三大對(duì)象對(duì)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(xué)模型，分析了路徑規(guī)劃的數(shù)學(xué)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(diǎn)，結(jié)合白車身焊接的特點(diǎn)，選擇遺傳算法作為路徑規(guī)劃的數(shù)學(xué)算法。然后根據(jù)旅行商問題解的特點(diǎn)即它的解必須形成一條閉合回路，確定以隨機(jī)鍵表達(dá)為遺傳算法的編碼方式、以焊接時(shí)間最短為評(píng)價(jià)指標(biāo)、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(yīng)用VC++編寫了路徑規(guī)劃的軟件。并以側(cè)圍點(diǎn)焊機(jī)器人工位的第三臺(tái)機(jī)器人為例