基于ABB機(jī)器人對流水焊接作業(yè)的虛擬仿真工藝設(shè)計(jì)

題目：基于ABB機(jī)器人對流水焊接作業(yè)的虛擬仿真工藝設(shè)計(jì)目錄1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)背景分析11.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)的必要性與可行性分析1...1.2設(shè)計(jì)要求及思路12.總體方案設(shè)計(jì)12.1設(shè)計(jì)方案對比于選擇1系統(tǒng)方案選擇4.2機(jī)器人動(dòng)作路徑分析設(shè)定和程序的編寫7..4.3機(jī)器人程序5.1仿真軟件介紹1..2..5.2程序仿真PAGEPAGE1基于ABB機(jī)器人對流水焊接作業(yè)的虛擬仿真工藝設(shè)計(jì)1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)背景分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)的必要性與可行性分析自動(dòng)化成為企業(yè)選擇的趨勢。自動(dòng)化設(shè)備有著提高效率、降低成本、保證產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。焊接加工是中國制造企業(yè)的最主要的加工手段之一，用機(jī)器人來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工焊接作業(yè)有著諸多優(yōu)點(diǎn)。型不好，容易產(chǎn)生氣孔、裂紋、未融合等缺陷。機(jī)器人焊接能保證工藝的準(zhǔn)確性、焊接要求和焊縫質(zhì)量的重要性。入職業(yè)病危害工種中。機(jī)器人焊接能避免了職業(yè)病的發(fā)生，同時(shí)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度得到了極大程度的降低。設(shè)計(jì)要求及思路本設(shè)計(jì)通過機(jī)器人焊接設(shè)備與自動(dòng)化傳輸系統(tǒng)，自動(dòng)化檢測設(shè)備等其他系統(tǒng)配置，組成自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線。2.總體方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案對比于選擇（1）第一種為輸送鏈焊接，物件通過輸送鏈到指定位置，輸送鏈停止運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人感應(yīng)到物件開始焊接，焊接完畢后機(jī)器人回到放空點(diǎn)。輸送鏈開始將下一個(gè)物件運(yùn)送到焊接位置，重復(fù)次步驟，形成一套完整的焊接工藝。（2）第二張為輸送鏈追蹤焊接，物件通過輸送鏈到設(shè)定感應(yīng)位置，機(jī)器人接收到信號捕捉焊點(diǎn)。機(jī)器人開始焊接，輸送鏈持續(xù)工作。機(jī)器人隨著輸送鏈移動(dòng)追蹤焊接，焊接完一個(gè)工件后，接著追蹤第二個(gè)工件開始焊接。形成一套完整的輸送鏈追蹤焊接工藝。系統(tǒng)方案選擇（1）焊接完后機(jī)器人的一系列動(dòng)作，有許多沒必要的動(dòng)作，導(dǎo)致生產(chǎn)效率偏低。（2）自動(dòng)追蹤焊接，省略了機(jī)器人焊接完等待工件的時(shí)間，工作效率快產(chǎn)能高。根據(jù)生產(chǎn)效率對比，優(yōu)選第二種設(shè)計(jì)方案。3.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)機(jī)械部分機(jī)器人焊接系統(tǒng)。根據(jù)不同的焊接需求，可選擇點(diǎn)焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、激光焊1PKL_5002IRBT400434圖123圖4簡易工作站搭建RobotstudioIRB2600PKI500將焊槍PKI500IRB2600變位機(jī)移動(dòng)到IRBT4004PAGEPAGE5（3）創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)從布局創(chuàng)建，因需要用到輸送鏈跟蹤，在選項(xiàng)里的運(yùn)動(dòng)控制里面選擇MotionCoordination606-1ConveyorTracking（4）在建模里面選著創(chuàng)建輸送帶，選擇傳送帶幾何體，選擇950_4800_h2輸入傳送帶長度點(diǎn)擊創(chuàng)建，輸送鏈創(chuàng)建完畢如圖。（5）為新建的輸送鏈添加輸送對象，選擇添加工件設(shè)置傳送工件的間距，點(diǎn)擊創(chuàng)建查看傳送鏈?zhǔn)欠衲芸刂乒ぜ鐖D。PAGEPAGE6（6）創(chuàng)建輸送鏈鏈接，可以修改啟動(dòng)窗口的位置、機(jī)器人跟追加工的最大路徑，讓其達(dá)到自己想要的位置如圖。（7）添加護(hù)欄（8）添加配電箱4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)編程軟件介紹此次編程所用到的是RobotStudior軟件中的RAPID進(jìn)行編程。機(jī)器人動(dòng)作路徑分析設(shè)定和程序的編寫wobj_cnv1PKI_500如圖。選擇起點(diǎn)位置和焊接方向點(diǎn)擊創(chuàng)建如圖。需注意選擇圓弧運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)彎半徑過大，需選擇全部路徑修改指令調(diào)節(jié)區(qū)域改為z0。（2）查看焊槍的路徑，是否有無法到達(dá)的點(diǎn)，有就需要修改焊槍的運(yùn)動(dòng)方向。選擇一個(gè)較合適的目標(biāo)點(diǎn)，將其應(yīng)用到所有目標(biāo)點(diǎn)如圖。（3）一般我們會沿路徑檢查一遍，但由于本次工藝時(shí)自動(dòng)追蹤焊接，目標(biāo)點(diǎn)會PAGEPAGE9進(jìn)入RAPIDsystem11，Modul1MoveLTarget_10,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;MoveLTarget_20,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;MoveLTarget_30,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;MoveLTarget_40,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;MoveCTarget_50,Target_60,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;MoveLTarget_70,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;MoveCTarget_80,Target_90,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;MoveLTarget_100,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;此為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑，一般情況下補(bǔ)需要去修改。PROCrmain()ActUnitCNV1;PAGEPAGE10把傳送帶激活。因?yàn)闀r(shí)多次焊接，添加一個(gè)循環(huán)WHILETRUEDO。激活以后機(jī)器需一個(gè)等待時(shí)間，等待一個(gè)傳送帶的工件坐標(biāo)系WaitWObjwobj_cnv1;以后再運(yùn)行Path_10；的運(yùn)動(dòng)路徑。（6）目前編寫完成，此時(shí)點(diǎn)擊仿真會出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)。外部位置調(diào)整過大，因此需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)變量。Varrobtargetp10:=[[369.206145322,313.321960449,535],[0,-0.707106781,0.707106781,0],[0,0,-1,0],[0,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,0]];p10p10:=CRobT(\Tool:=PKI_500\WObj:=wobj0);。焊接完一個(gè)后丟掉當(dāng)前工件坐標(biāo)系DropWObjwobj_cnv1;從而載入下一個(gè)坐標(biāo)系。再添加一個(gè)MoveL指令MoveLoffs(p10,0,0,100),v500,z0,PKI_500\WObj:=wobj0;相當(dāng)與在丟掉當(dāng)前工件坐標(biāo)系后，移動(dòng)到當(dāng)前位置往z方向偏移100的位置開始下一工件坐標(biāo)。添加一個(gè)過度點(diǎn)，使其焊接完以后移動(dòng)到下一個(gè)點(diǎn)位置的放空點(diǎn)，防止機(jī)械臂擺幅過大報(bào)錯(cuò)。MoveLoffs(Target_10,0,0,100),v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;至此所有編程完成，點(diǎn)擊應(yīng)用。機(jī)器人程序var robtargetp10:=[[369.206145322,313.321960449,535],[0,-0.707106781,0.707106781,0],[0,0,-1,0],[0,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,0]];外部位置調(diào)整，的變量點(diǎn)。PROCrmain()機(jī)器人的程序ActUnitCNV1;啟動(dòng)機(jī)械單元。WHILETRUEDO機(jī)器人循環(huán)運(yùn)作指令。WaitWObjwobj_cnv1;等待傳送帶上的工件。Path_10;照設(shè)定的焊接路徑運(yùn)動(dòng)。p10:=CRobT(\Tool:=PKI_500\WObj:=wobj0);運(yùn)行完路徑以后，計(jì)算當(dāng)前機(jī)器人位置。機(jī)器人移動(dòng)到下一個(gè)工件的加工點(diǎn)。DropWObjwobj_cnv1;MoveLoffs(Target_10,0,0,100),v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;機(jī)械臂沿直線移動(dòng)，取代一個(gè)機(jī)械臂位置。MoveLTarget_10,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;到達(dá)第一個(gè)點(diǎn)的起始位置，沿直線運(yùn)動(dòng)。MoveLTarget_20,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;到達(dá)第二個(gè)點(diǎn)，沿直線運(yùn)動(dòng)。MoveLTarget_30,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;到達(dá)第三點(diǎn)，沿直線運(yùn)動(dòng)。MoveLTarget_40,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;到達(dá)第四個(gè)點(diǎn)，沿直線運(yùn)動(dòng)。MoveCTarget_50,Target_60,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;到達(dá)第五個(gè)點(diǎn)，沿圓周運(yùn)動(dòng)。MoveLTarget_70,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;到達(dá)第六個(gè)點(diǎn)，沿直線運(yùn)動(dòng)。MoveCTarget_80,Target_90,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;到達(dá)第七個(gè)點(diǎn)，沿圓周運(yùn)動(dòng)。MoveLTarget_100,v1000,z0,PKI_500\WObj:=wobj_cnv1;到達(dá)第八個(gè)點(diǎn)，沿直線運(yùn)動(dòng)。5.運(yùn)行調(diào)試仿真軟件介紹RobotStudioABB更加快速的調(diào)試啟動(dòng)、柔性換產(chǎn)、提高生產(chǎn)力等諸多用處增加機(jī)器人的使用能力。程序仿真點(diǎn)擊仿真