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三、機(jī)器人智能模擬軟件的應(yīng)用

1、機(jī)器人光纖激光加工系統(tǒng)

機(jī)器人光纖激光加工系統(tǒng)主要是由光纖激光器、機(jī)器人（本體和控制柜）、水冷系統(tǒng)、光束傳輸系統(tǒng)、激光頭和工件裝夾系統(tǒng)組成。

該系統(tǒng)中激光器采用光纖激光器，機(jī)器人為六軸聯(lián)動(dòng)高精度機(jī)器人，裝有安全開關(guān)。借助于示教盒上的安全開關(guān)，示教過程中脫手或握力過大都會(huì)關(guān)掉伺服，使機(jī)器人停止，因此可安全地操作。激光柔性加工系統(tǒng)一般包括控制用計(jì)算機(jī)或者PLC、激光器、機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置或機(jī)器人、光纖傳送和光束變換裝置及其他輔助設(shè)施。這是一種設(shè)備相對(duì)不多，但對(duì)其精度、實(shí)時(shí)性、安全性、集成度要求較高的精密控制系統(tǒng)。

2、機(jī)器人智能模擬軟件仿真及離線編程步驟

⑴創(chuàng)建工作站。

⑵根據(jù)項(xiàng)目/系統(tǒng)要求，利用機(jī)器人智能模擬軟件的建模功能創(chuàng)建模型，或直接導(dǎo)入已設(shè)計(jì)方案中的模型。

⑶創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)。在模型庫中添加適當(dāng)型號(hào)的機(jī)器人，放入創(chuàng)建好的工作站中。

⑷導(dǎo)入工具（激光焊接頭），為工具設(shè)定本地原點(diǎn)，設(shè)定本地原點(diǎn)的方向與工作站大地坐標(biāo)系方向一致。

⑸創(chuàng)建工具坐標(biāo)系TCP。

⑹創(chuàng)建或?qū)�入工件模型，建立工件坐�?biāo)系。

⑺運(yùn)動(dòng)路徑仿真。

⑻焊接任務(wù)規(guī)劃。通過人機(jī)交互方式，幫助系統(tǒng)進(jìn)行焊接任務(wù)規(guī)劃，選擇焊接順序，對(duì)長焊縫、曲折焊縫的分段處理以及制訂焊接工藝等，最后形成簡單的待焊焊縫，以一定格式輸出給后續(xù)模塊處理。

⑼焊接路徑優(yōu)化。優(yōu)先考慮變位機(jī)的運(yùn)動(dòng)，盡量使焊縫位于平焊位置。根據(jù)焊縫姿態(tài)和焊槍姿態(tài)對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)，進(jìn)行碰撞檢測和相鄰焊縫之間焊槍姿態(tài)和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度的圓滑過渡處理。

⑽焊接參數(shù)優(yōu)化。系統(tǒng)根據(jù)焊接方法、板厚、坡口形式及焊槍姿態(tài)在焊接參數(shù)數(shù)據(jù)庫選擇焊接參數(shù)，或進(jìn)行編輯、修改或直接輸入焊接參數(shù)，使系統(tǒng)能夠根據(jù)焊縫的姿態(tài)或者板厚等焊接條件的變化，實(shí)時(shí)地改變焊接參數(shù)，從而獲得最佳的焊接效果。

⑾圖形仿真。模擬整個(gè)焊接過程，檢查發(fā)生碰撞的可能性及機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)是否合理，并計(jì)算機(jī)器人的工作循環(huán)時(shí)間，為離線編程結(jié)果的可行性提供參考。

⑿焊接加工文件的自動(dòng)生成。把規(guī)劃結(jié)果轉(zhuǎn)換成機(jī)器人控制柜（MRC）能夠識(shí)別的語言，生成加工文件。加工文件下載到MRC上，由MRC執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)焊接。

3、機(jī)器人智能模擬軟件仿真與離線編程的優(yōu)點(diǎn)

⑴路徑仿真可用于項(xiàng)目初期的可行性分析，有效提高工作效率，縮短項(xiàng)目研發(fā)時(shí)間。

⑵可避免項(xiàng)目設(shè)計(jì)的致命錯(cuò)誤，保證系統(tǒng)按期執(zhí)行。

⑶可在辦公室內(nèi)完成機(jī)器人編程，無需中斷生產(chǎn)，減少機(jī)器人停機(jī)時(shí)間。

⑷機(jī)器人程序可提前準(zhǔn)備就緒，提高整體生產(chǎn)效率。

⑸讓程序員脫離潛在的危險(xiǎn)環(huán)境。

⑹一套編程系統(tǒng)可給多臺(tái)機(jī)器人編程，借助機(jī)器人智能模擬軟件可在不影響生產(chǎn)的前提下執(zhí)行培訓(xùn)、編程和優(yōu)化等任務(wù)。

⑺能完成示教難以完成的復(fù)雜、精確的編程任務(wù)。

⑻通過圖形編程系統(tǒng)的動(dòng)畫仿真可驗(yàn)證和優(yōu)化程序，采用后置處理技術(shù)將程序輸出給車間工作的機(jī)器人。

四、結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)三維繪圖技術(shù)的成功應(yīng)用，離線編程系統(tǒng)的實(shí)踐成為現(xiàn)實(shí)，它使機(jī)器人焊接成為一種便于操作和集成的、具有充分柔性的超級(jí)工具，不僅解放了勞動(dòng)力，提高了生產(chǎn)效率，也為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。