基于ROBCAD的焊裝線的設計、規(guī)劃及仿真.pdf

1、焊接是汽車制造四大工藝（沖壓、焊接、涂裝、總裝）中應用最廣泛的工藝，焊接質(zhì)量的優(yōu)劣對整車質(zhì)量起著決定性的作用，因此焊裝線設計是轎車生產(chǎn)線構(gòu)建最重要的一環(huán)。白車身焊裝線工位眾多，加上機器人的大量使用，在實際生產(chǎn)線的設計與規(guī)劃的過程中存在機器人空間不可達、設備干涉和碰撞問題、生產(chǎn)節(jié)拍不符合要求、焊接路徑規(guī)劃依賴人工經(jīng)驗難以實現(xiàn)最優(yōu)化等設計難點，并在傳統(tǒng)設計方法的設計過程中難以預知和規(guī)避。本文以某車型白車身側(cè)圍補焊線為研究對象，研究了焊接生產(chǎn)

2、線的設計、規(guī)劃和仿真方法。論文研究新型的遺傳算法實現(xiàn)機器人焊接路徑的自動規(guī)劃，并基于ROBCAD仿真軟件利用虛擬仿真技術(shù)對設計規(guī)劃方案進行驗證和優(yōu)化，規(guī)避設計方案的不合理，提高了設計、規(guī)劃的質(zhì)量和效率。
　　首先本文研究了白車身及其焊裝線的構(gòu)成、點焊工藝的特點，針對側(cè)圍補焊生產(chǎn)線，進行了方案設計，包括產(chǎn)線的生產(chǎn)布局的設計，機器人、焊鉗、焊裝夾具、輸送設備等關(guān)鍵設備的設計，并建立了補焊線的三維模型。
　　其次，對機器人點焊接的

3、路徑規(guī)劃問題進行了研究，將焊接路徑規(guī)劃問題抽象為旅行商（TSP）問題。以機器人各關(guān)節(jié)角變化量代價函數(shù)為評價指標，實現(xiàn)機器人焊接路徑規(guī)劃。論文研究了新型的應用于機器人焊接路徑規(guī)劃的遺傳算法，其中整數(shù)編碼為編碼方式，交叉方式為部分匹配交叉，變異方式為插入變異，實現(xiàn)優(yōu)化模型的求解。論文利用MATLAB軟件，編寫基于遺傳算法的機器人路徑規(guī)劃程序，以車身左側(cè)圍補焊線的第一臺機器人及其焊接任務為對象，自動規(guī)劃出一條機器人加工路徑，驗證了算法的可行性