汽車座椅框架焊接機器人程序編制及路徑規(guī)劃

1、2015屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計說明書題 目:汽車座椅框架焊接機器人程序編制及路徑規(guī)劃 院系名稱： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 教 授 2015 年 05 月 20 日目 次1.緒論11.1 焊機機器人發(fā)展趨勢11.2 焊接機器人的優(yōu)點12.焊接機器人型號及輔助硬件32.1 焊接機器人型號32.2 IRB 2600機器人32.3 輔助硬件43.編程準(zhǔn)備工作53.1 焊接參數(shù)53.2 配置I/O單元53.3 RAPID語言分析94.構(gòu)建基本仿真機器人工作站124.1 布局機器人基本工作站124.2 工具數(shù)據(jù)tooldata的設(shè)定124.3 工件坐標(biāo)wobjda

2、ta的設(shè)定144.4 程序流程圖16總 結(jié)17致 謝18參考文獻19附錄:仿真程序201. 緒論焊接機器人是從事焊接（包括切割與噴涂）的工業(yè)機器人。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）工業(yè)機器人術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)焊接機器人的定義，工業(yè)機器人是一種多用途的、可重復(fù)編程的自動控制操作機（Manipulator），具有三個或更多可編程的軸，用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。為了適應(yīng)不同的用途，機器人最后一個軸的機械接口，通常是一個連接法蘭，可接裝不同工具或稱末端執(zhí)行器。焊接機器人就是在工業(yè)機器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊（割）槍的，使之能進行焊接，切割或熱噴涂。1.1 焊機機器人發(fā)展趨勢據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界在役的工業(yè)機器人中大約有一半

3、用于各種形式的焊接加工領(lǐng)域。截止2005年全世界在役工業(yè)機器人約為91.4萬套，其中日本裝備的工業(yè)機器人總量達到了50萬臺以上，成為“機器人王國”，其次是美國和德國；在亞洲，日本、韓國和新加坡的制造業(yè)中每萬名雇員占有的工業(yè)機器人數(shù)量居世界前三位。近幾年，全球機器人的數(shù)量在迅速增加，僅2005年就達12.1萬臺。我國自上個世紀(jì)70年代末開始進行工業(yè)機器人的研究，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，在技術(shù)和應(yīng)用方面均取得了長足的發(fā)展，對國民經(jīng)濟尤其是制造業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動作用。據(jù)不完全統(tǒng)計，最近幾年我國工業(yè)機器人呈現(xiàn)出快速增長勢頭，平均每年的增長率都超過40%,焊接機器人的增長率超過了60%；2004年國產(chǎn)

4、工業(yè)機器人數(shù)量突破1400臺，進口機器人數(shù)量超過9000臺，這其中的絕大多數(shù)都應(yīng)用于焊接領(lǐng)域；2005年我國新增機器人數(shù)量超過了5000臺，但僅占亞洲新增數(shù)量的6%，遠小于韓國所占的15%，更遠小于日本所占的69%。這樣的增長速度相對于我國的經(jīng)濟發(fā)展速度以及經(jīng)濟總量來說顯然是不匹配的，這說明我國制造業(yè)的自動化程度有待進一步提高，另一方面也反映了我國勞動力成本的低廉，制造業(yè)自動化水平以及工業(yè)機器人應(yīng)用程度的提高受到限制。 焊接機器人的應(yīng)用迎來了難得的發(fā)展機遇。一方面，隨著技術(shù)的發(fā)展，焊接機器人的價格不斷下降，性能不斷提升；另一方面，勞動力成本不斷上升，我國經(jīng)濟的發(fā)展，由制造大國向制造強國邁進，需

5、要提升加工手段，提高產(chǎn)品質(zhì)量和增加企業(yè)競爭力，這一切預(yù)示著機器人應(yīng)用及發(fā)展前景空間巨大。1.2 焊接機器人的優(yōu)點生產(chǎn)力的不斷進步推動了科技的進步與革新，建立了更加合理的生產(chǎn)關(guān)系。自工業(yè)革命以來，人力勞動已經(jīng)逐漸被機械所取代，而這種變革為人類社會創(chuàng)造出巨大的財富，極大地推動了人類社會的進步。時至今天，機電一體化、機械智能化、等技術(shù)技術(shù)應(yīng)運而生。人類充分發(fā)揮主觀能動性，進一步增強對機械的利用效率，使之為我們創(chuàng)造出更加巨大的生產(chǎn)力，并在一定程度上維護了社會的和諧。工業(yè)機器人的出現(xiàn)是人類在利用機械進行社會生產(chǎn)史上的一個里程碑。在發(fā)達國家中，工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)

6、展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機械行業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，同時避免了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個世紀(jì)的工業(yè)機器人使用實踐表明，工業(yè)機器人的普及是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)、提高社會生產(chǎn)效率、推動企業(yè)和社會生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。機器焊接與人工焊接比較分析如表1.1所示：表1.1機器人焊接與人工焊接對比對比因素機器人焊接人工焊接生產(chǎn)效率500-1500mm/分鐘（根據(jù)不同產(chǎn)品調(diào)節(jié)）200-500mm/分鐘（工人熟練度）產(chǎn)品品質(zhì)焊接位置一致性高，焊道美觀，焊渣少，減少了后期清渣打磨工作容易出現(xiàn)出虛焊漏焊，焊渣多，浪費焊絲工資成本1.一個工人可以操作多

7、臺機器人2.機器人壽命長達15年3.機器人每2年保養(yǎng)一次，保養(yǎng)費用不到500（更換電池，換潤滑油等）以一個焊工5000元月薪計算，同等效率下，需要3-5名焊工，每月支出15000-25000元管理成本不需要各類保險福利，工人偷懶、情緒造成的產(chǎn)品損失的綜合管理成本穩(wěn)定性不會流失社會上從事對身體有害的的工作的工人越來越少，難以招聘，并且技術(shù)熟練的工人流失率很高安全性按照手冊進行保養(yǎng)，安全可靠性高，事故率低焊接煙塵和弧光對工人造成職業(yè)病，為企業(yè)留下隱患由此可見，采用焊接機器人的生產(chǎn)效率成本高于人工焊接，所以焊接機器人是焊接領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。2. 焊接機器人型號及輔助硬件2.1 焊接機器人型號IRB 1

8、400：工作范圍較小，最大承載5kg，常用于焊接與小范圍搬運。IRB 2400：工作范圍較小，最大承載16kg，常用于焊接、涂刷、搬運與切割。IRB 2600：工作范圍較大，最大承載20kg,常用于焊接、搬運、上下料。IRB 400：工作范圍較大，最大承載60kg，常用于搬運。IRB 6400：工作范圍較大，最大承載200kg，常用于搬運與點焊。IRB 6400：RIRB 6400升級版，1999年開始生產(chǎn)，2000年后全面替代IRB 6400。IRB 640：工作范圍較大，最大承載160kg，堆垛專用的四軸機器。IRB 140：工作范圍很小，最大承載為5kg，常用于焊接。IRB 840：工作

9、范圍很大，最大承載1200kg，搬運專用龍門架機器人。IRB 340：最大承載為1kg，分揀專用機器人。2.2 IRB 2600機器人IRB 2600機器人,“鋒芒一代（Sharp Genneration)”機器人第2種型號IRB 2600攜增強創(chuàng)新功能問世，該機身緊湊，荷重能力強，設(shè)計優(yōu)化，適合弧焊、物料搬運、上下料等應(yīng)用，提供了3中子型號，可以靈活選擇落地、壁掛、支架、斜置、倒置等安裝方式。IRB 2600優(yōu)點：1）精度至高：IRB 2600的精度是同類產(chǎn)品之最，其操作速度快，廢品率更低。在擴大產(chǎn)能、提升效率方面將起到舉足輕重的作用，尤其適合弧焊等工藝應(yīng)用。其高精度由專利的TrueMove

10、TM運動控制軟件實現(xiàn)。2）周期至短：IRB 2600采用優(yōu)化設(shè)計，機身緊湊輕巧，節(jié)拍時間與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相比可縮減多達25%。專利的QuickMove運動控制軟件使其加速度達到同類最高，并實現(xiàn)速度最大化，從而提高產(chǎn)能與效率。3）范圍超大：IRB2600工作范圍超大，安裝方式靈活，可以輕松直達目標(biāo)設(shè)備，不會干擾輔助設(shè)備。優(yōu)化機器人安裝，是提升生產(chǎn)效率的有效手段。模擬最佳工藝布局時，靈活的安裝方式更能帶來極大的便利。4）設(shè)計緊湊：IRB 2600的底座同IRB 4600一樣小，可與目標(biāo)設(shè)備靠得更近，從而縮小整個工作站的占地面積。小底座還為下臂進行正下方操作創(chuàng)造了有利條件。5）防護最佳：ABB工業(yè)機器人防

11、護設(shè)計之周全居業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。IRB 2600標(biāo)準(zhǔn)達到IP67防護等級，另有鑄造專家2型、鑄造權(quán)威2型和潔凈室版本等三款升級機型可供選擇。2.3 輔助硬件圖2.1 焊接電源 圖2.2 冷卻裝置 圖2.3 保護氣體圖2.4 地線 圖2.5 送絲機 圖2.6 焊槍注：焊接電源，使用FroniusTPS5000全數(shù)字化控制的逆變焊接電源。3. 編程準(zhǔn)備工作3.1 焊接參數(shù)焊接參數(shù)(WeldData)是用來控制在焊接過程中機器人的焊接速度，以及輸出的電壓和電流的大小。選擇合適的焊接工藝參數(shù)，對提高焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率是很重要.焊接工藝參數(shù)(焊接規(guī)范)是指焊接時,為保證焊接質(zhì)量而選定的諸多物理量. 典型

12、的有焊接電流、焊接電壓（通常用電弧長）、焊接速度等等。對于不同的焊接方法，又有著不同的焊接參數(shù)。視具體情況而定。電弧電壓：電弧電壓必須與焊接電流合理的進行匹配，提高電弧電壓，可以顯著增大焊縫寬度。當(dāng)母材根部的間隙較大時，可適當(dāng)降低電弧電壓，同時焊接速度也應(yīng)適當(dāng)降低。焊接速度：焊接速度應(yīng)能滿足不同種類鋼材對焊接線能量的要求。各參數(shù)相對應(yīng)數(shù)值可參表3.1焊接參數(shù)選擇表進行選用。母材厚度mm焊接電流A電弧電壓V氣體流量L/min焊接速度cm/min11.5758017.5181012203022.58510018.118.5121520253410013018.519.715203056110140

13、18.520.115203581211018018.522182035表3.1焊接參數(shù)選擇表3.2 配置I/O單元在仿真環(huán)境中，動畫效果均由智能組建Smart創(chuàng)建，Smart組件的動畫效果通過其自身的輸入/輸出信號與機器人的I/O信號相關(guān)聯(lián)，最終實現(xiàn)工作動畫效果與機器人程序的同步。在創(chuàng)建這些信號時，需要嚴(yán)格按照表格中的名稱一一進行創(chuàng)建。將定義好的I/O信號與弧焊軟件的相應(yīng)端口進行關(guān)聯(lián)后，系統(tǒng)會自動處理關(guān)聯(lián)好的信號。在進行焊接程序編寫和調(diào)試時，就可以通過弧焊軟件專用的RAPID指令簡單高效的對機器人進行弧焊連續(xù)工藝的控制。所需關(guān)聯(lián)的信號如下表3.2所示：表3.2關(guān)聯(lián)信號一覽表NameType o

14、f SignalI/O信號注解ao01 Weld-REFAnalog Output焊接電壓控制模擬信號ao02 Feed-REFAnalog Output焊接電流控制模擬信號do01 WeldOnDigital Output焊接啟動數(shù)字信號do02 GasOnDigital Output打開保護氣數(shù)字信號do03 FeedOnDigital Output送絲信號do04 Pos1Digital Output轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)到A工件do05 Pos2Digital Output轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)到B工件do06 CycleOnDigital Output機器人處于運行狀態(tài)信號do07 ErrorDigital Out

15、put機器人處于錯誤報警狀態(tài)信號do08 E-StopDigital Output機器人處于急停狀態(tài)信號do09 GunWashDigital Output清槍裝置清焊渣信號do10 GunSpayDigital Output清槍裝置噴霧信號do11 FeedCutDigital Output剪焊絲信號di01 ArcEstDigital Input起弧檢測信號di02 GasOKDigital Input保護氣檢測信號di03 FeedOKDigital Input送絲檢測信號di04 StartDigital Input啟動信號di05 StopDigital Input停止信號運行Di0

16、6 WorkStation1Digital Input轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)到工位A信號Di07 WorkStation2Digital Input轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)到工位B信號Di08 LoadingOKDigital Input工件裝夾完成按鈕信號Di09 ResetErrorDigital Input錯誤報警復(fù)位信號Di10 StartAt-MainDigital Input從主程序開始信號Di11 MotorOnDigital Input電動機上電輸入信號soRobotInHomeDigital Output機器人在Home點信號soRotToADigital Output轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)到A工位控制信號soRotToB

17、Digital Output轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)到B工位控制信號在仿真軟件Robotstudio虛擬示教器中，進行I/O信號與焊接軟件關(guān)聯(lián)的的實際操作如下：1.在“控制面板”中，選擇“配置”如圖3.1。圖3.1 控制面板配置2.打開“主題”菜單，選擇“PROC”。如圖3.2圖3.2 控制面板PROC根據(jù)3.3章I/O表3.2內(nèi)容對Arc Equipment Analogue Output、Arc Equipment Didital Output、Arc Equipment Didital Input三個參數(shù)進行設(shè)定。設(shè)定結(jié)束后，重啟系統(tǒng)使其參數(shù)生效。如圖3.3圖3.3 控制面板參數(shù)設(shè)定3.3 RAPID語

18、言分析RobotStudio用RAPID語言編寫程序，RAPID是一種高級編程語言，為二級語言。MODULE MainModule .定義變量PROC main() .主程序END PROCENDMODULE上面所示的是典型的RAPID程序結(jié)構(gòu)。一個RAPID程序可以含有一個或是幾個module，每一個module可以包含一個或幾個程序。但是只能有一個module。保存時以.mod格式保存。系統(tǒng)模塊保存格式為.sys，系統(tǒng)程序是不能隨便改動的。.RAPID語言的基本數(shù)據(jù)RAPID語言主要有以下四種數(shù)據(jù)格式，如表3.3所示。表3.3 RAPID數(shù)據(jù)RAPID數(shù)據(jù)變量(Variables)num，

19、string，bool三種格式持續(xù)變量(Persistent variables)與變量基本一樣，但是它總是記住它上次被賦予的值常量(Constants)常量，一直不變運算符(operators)數(shù)值運算符(numerical operators)“+”“-”“*”“/”關(guān)系運算符(relational operators)“=、“，、“=、“字符連接運算符(string operators)“+”(1)在程序模塊定義變量部分時，最常見的為下面的格式：CONST robtarget p0：=600，500，2253，1，0，0，0，1，1，0，0，11，123，9E9，9E9，9E9，9E9其

20、中600，500，2253表示目標(biāo)點的位置；1，0，0，0是四元素，表示工具方向與工件坐標(biāo)系一致；1，1，0，0表示規(guī)劃時，1和4軸在90-180。方向上，6軸在0-90。方向上；11，123，9E9，9E9，9E9，9E9中11和123表示是外軸a和b，c到f未定義，則值為9E9。表3.4 RAPID的數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)類型名字描述pos(位置)TranX，Y，z坐標(biāo)值orient(方向)Rot方向confdata(規(guī)劃數(shù)據(jù)）Robcon各個軸的角度extjoint(外軸)exta共6個外軸，如果值為9E9，則表明沒有使用外軸(2)RAPID中的multiple values有數(shù)組和composi

21、te data。數(shù)組定義格式為：VAR num my_array4；定義的是含有四個數(shù)的數(shù)組。具體定義數(shù)組的值時，格式為：my_array：=4，5，7，9，若為同一個數(shù),則定義成my_array4：=i0。composite data是一種包括多于一個量的數(shù)據(jù)類型，它被聲明為一個常見的量但是包含一些預(yù)選定義的量。例如位置表達式：VAR pos posl；posl：=100，200，300; 若是單一量可以表示成poslz：=300：方向表達式也是同樣如此，只不過方向在機器人中是用四元素來表達的。(3)RAPID函數(shù)與指令相似但是返回一個值。因為函數(shù)返回一個值，可以將這個值賦給一個變量。例如：

22、 regl：=Cos(reg2)： 表示的是regl的值為reg2的余弦值。.RAPID基本移動指令RAPID的優(yōu)點在于除了有其它高級編程語言的基本功能外，它是專門用來控制機器人的，最重要的是，一些是特意為使機器人移動而用的指令。MOVEL(MOVEJ，MOVEC)plO，v1000，fine，toolO：MOVEL是一個使機器人從當(dāng)前位置直線移動到期望目標(biāo)點的指令；M0VEJ用來在動作不是直線時快速移動機器人從一點到另一點；MOVEC用于機器人循環(huán)弧線移動。plO表明機器人將要移動到的位置，用戶定義時，以P打頭，后面以10的倍數(shù)命名，還有就是自動生成的例如Target-10等樣式的目標(biāo)點表達

23、式；v1000表明機器人的速度為1000mms；fine表明機器人將精確到達所希望到達的點而不會減少到達下一位置的路徑，還有例如zlO等指令，表明機器人路徑在到達目標(biāo)點時減少10mm。toolO表明是默認(rèn)的工具0，是機器人末端法蘭，也可以用工具1，2等，這些工具都是用戶自己定義的。4.構(gòu)建基本仿真機器人工作站4.1 布局機器人基本工作站選擇相應(yīng)設(shè)備添加到工作站。選擇設(shè)備有焊槍BinzelTool、控制柜IRC5-Singel-Cabinet、機器人基座Pedestal-h440、焊槍清洗Torch-cleaner-binzel、示教器FlexPendant依次添加設(shè)備并布局即可創(chuàng)建機器人系統(tǒng)。

24、工作站建立如下圖4.1機器人工作站。圖4.1 機器人工作站4.2 工具數(shù)據(jù) tooldata的設(shè)定工具數(shù)據(jù)tooldata用于描述安裝在機器人第六軸上的工具TCP、質(zhì)量、重心、等參數(shù)數(shù)據(jù)。一般不同的機器人應(yīng)用配置不同的工具,比如說焊接機器人就使用弧焊槍作為工具。默認(rèn)工具(tool0)的工具中心點（Tool Center Ponit)位于機器人安裝法蘭的中心。TCP的設(shè)定原理如下：1） 首先在機器人工作范圍內(nèi)找一個非常精確地固定點作為參考點。2） 然后再工具上確定一個參考點（最好是工具的中心點）3） 有手動操作機器人的方法去移動工具上的參考點，以四種以上不同的機器人姿態(tài)盡可能與固定點碰上為了準(zhǔn)確

25、獲得準(zhǔn)確TCP，亦可使用六點進行操作。4） 機器人通過這四個位置點的位置數(shù)據(jù)計算求得TCP的數(shù)據(jù)，然后TCP的數(shù)據(jù)保存在tooldata這個程序數(shù)據(jù)中被程序調(diào)用。“四點法”函數(shù)依據(jù)： 機器人基坐標(biāo)系為R，機器人末端坐標(biāo)系為M，工具坐標(biāo)系為T。工具坐標(biāo)系標(biāo)定就是要得到工具末端相對于機器人基坐標(biāo)系的位姿矩陣足耳。機器人末端相對于機器人基坐標(biāo)系的位姿矩陣為R，該矩陣是己知的；工具坐標(biāo)系相對于機器人末端坐標(biāo)系為R寫，工具坐標(biāo)系相對于機器人末端坐標(biāo)系為肼耳，它們的相互關(guān)系如下： (4-1）工具末端在參考點A處的四次接近時，位置相同，姿態(tài)不同，可以計算出工具坐標(biāo)系的位置參數(shù)。A點在機器人基坐標(biāo)系下的位置為

26、，工具末端位置在機器人基坐標(biāo)系下的參數(shù)為。上式（4-1）變?yōu)椋?（4-2)將四個接近點的數(shù)據(jù)代入上式，可得工具坐標(biāo)系在機器人基坐標(biāo)系下的位置。圖4.2 四點接近法4.3 工件坐標(biāo)wobjdata的設(shè)定工件坐標(biāo)對應(yīng)工件，它定義工件相對于大地坐標(biāo)（或其他坐標(biāo)）的位置。機器人可以擁有若干個工件坐標(biāo)系，或者表示不同工件，或者表示同一工件在不同位置的若干副本。對機器人進行編程時就是在工件坐標(biāo)中創(chuàng)建目標(biāo)和路徑，優(yōu)點如下：1) 重新定位工作站中的文件時，只需要該工件坐標(biāo)的位置，所有路徑將即刻隨之更新。2) 允許操作以外軸或者傳送導(dǎo)軌移動的工件，因為整個工件可連同其路徑一起移動。用戶坐標(biāo)系時通過三點法來確定的

27、。圖4.3用戶坐標(biāo)系的確定如圖4.3所示，點P1,P2和P3三點的坐標(biāo)為： 由于這三點不在同一直線上，由這三點確定的平面，平面方程為： （4-3）平面的法向量n,向量AB與向量AC如下:（4-4）所有系數(shù) （4-5）平面法矢量為用戶坐標(biāo)系的z軸矢量， (4-6）Y軸由右手法則確定。 （4-7）工件坐標(biāo)系的標(biāo)定原理與用戶坐標(biāo)系標(biāo)定原理一樣，如圖4.4所示圖4.4 工件坐標(biāo)系的確定4.4 程序流程圖圖4.5 程序流程圖仿真程序見附錄?？?結(jié)通過此次畢業(yè)設(shè)計，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認(rèn)識了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和

28、動手能力方面有了質(zhì)的飛躍。畢業(yè)設(shè)計是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實際操作應(yīng)用鑄就了一個良好開端，畢業(yè)設(shè)計是我對所學(xué)知識理論的檢驗與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)畢業(yè)的時間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對畢業(yè)設(shè)計時發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯誤的。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己

29、原來知識太理論化了，面對單獨的課題的是感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。致 謝在此要感謝我們的指導(dǎo)老師寧祎老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝同學(xué)們給我的幫助。在設(shè)計過

30、程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。參考文獻1 胡繩蓀等焊接自動化技術(shù)及其應(yīng)用北京：機械工業(yè)出版社，20072 許燕玲，林濤，陳善本焊接機器人應(yīng)用現(xiàn)狀與研究發(fā)展趨勢金屬加工焊接與切割2010(8)：3

31、2363 賈守波.城市排水管道機器人工程樣機的研究D.2008,(5):38404 胡濤.機器人開包系統(tǒng)剪帶裝置機械及控制系統(tǒng)研制D.2005,(2):17235 丁莉.變頻恒壓供水控制系統(tǒng)研究D.2007,(4):33386 葉暉.工業(yè)機器人典型應(yīng)用案例精析.北京：機械工業(yè)出版社，20107 葉暉，管小青.工業(yè)機器人操作與應(yīng)用技巧.北京：機械工業(yè)出版社，20108 葉暉.工業(yè)機器人工程應(yīng)用虛擬仿真教程.北京：機械工業(yè)出版社，20109 ABB公司，RobotStiudio操作員手冊10 王克鴻，劉永,許越蘭等弧焊機器人離線編程系統(tǒng)焊報2001,84-8711 劉永，王克鴻，楊靜宇等IGM弧焊

32、機器人大型工作站仿真系統(tǒng)設(shè)計焊接學(xué)報2006，27(2)：59-6312 陳志翔，黃勇，殷樹言等弧焊機器人離線編程系統(tǒng)分析與設(shè)計機械工程學(xué)報2001，37(10)：104-10613 何廣忠機器人弧焊離線編程系統(tǒng)及其自動編程技術(shù)的研究哈爾濱工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文2006：9-1914 江洪，王貴成，盧擇臨等SolidWorks高級曲線曲面實例解析北京：機械工業(yè)出版社，200715 Calibration Pendulum instruction，Calibration equipment，S4Cplus/IRC5：3HACl65781ABB Roboti Cs Products16 姚杰. 機器

33、人無碰撞路徑規(guī)劃D.蘭州理工大學(xué),2006.17 陳淥漪. 焊接機器人工作站的設(shè)計與實現(xiàn)D.北京工業(yè)大學(xué),2012.18 林君. 基于三維圖形仿真的弧焊機器人離線編程及其技術(shù)實現(xiàn)D.北京工業(yè)大學(xué),2003.19 尹峰. 6自由度焊接機器人離線編程系統(tǒng)研究D.北方工業(yè)大學(xué),2012.20 呂寶. 機器人行走軌跡離線編程系統(tǒng)D.沈陽大學(xué),2013.21 唐濤宇. 機器人離線編程系統(tǒng)的研究D.哈爾濱工業(yè)大學(xué),2013.22 孫英飛,羅愛華. 我國工業(yè)機器人發(fā)展研究J. 科學(xué)技術(shù)與工程,2012,1223 張紅強. 工業(yè)機器人時間最優(yōu)軌跡規(guī)劃D.湖南大學(xué),2004.24 李雙雙. 工業(yè)機器人建模、運動

34、仿真與軌跡優(yōu)化D.內(nèi)蒙古大學(xué),2012.25 汪永元. 工業(yè)機器人的系統(tǒng)分析與仿真研究D.西南交通大學(xué),2014.26 畢勝. 國內(nèi)外工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀J. 機械工程師,2008,07:5-8.附錄：仿真程序MODULE MainModulePERS tooldata tWeldGun:=TRUE,125.,0,381.,0.,0,0.,0,2,0,0,100,0,1,0,0,0,0,0;CONST robtarget pHome:=892.,0,1297.,0.,0,0.,0,0,0,0,0,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWait:=10

35、55.,-300.,637.09781,0.,-0.,0.,-0.,-1,0,-1,0,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9CONST robtarget pWeld_A10:=-477.,-294.32,103.96,0.,-0.,0.,-0.,-1,-1,0,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_A20:=-403.,-248.,101.,0.,0.,0.,0.,-1,-1,0,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_A30:=-352.,-291.,101.,0.,

36、0.,0.,0.,-1,-1,0,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_A40:=-378.,-366.,101.,0.,0.,0.,0.,-1,-1,0,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_A50:=-453.,-364.,100.,0.,0.,0.,0.,-1,-1,0,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_A60:=-442.,150.,100.,0.,-0.,0.,-0.,0,0,-1,1,9E9,9E9,9E9

37、,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_A70:=-539.,150.,99.,0.,-0.,0.,0.,0,0,-1,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_A80:=-573.,240.,99.,0.,-0.,0.,-0.,0,0,-1,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_A90:=-489.,305.,100.,0.,-0.,0.,-0.,0,0,-1,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWel

38、d_A100:=-406.,215.,100.,0.,-0.,0.,-0.,0,0,-1,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;TASK PERS seamdata sm1:=0.2,0.05,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0.1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0.05;TASK PERS welddata wd1:=40,10,0,0,10,0,0,10,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; PERS bool bCell_A:=TRUE;PERS b

39、ool bCell_B:=TRUE;CONST robtarget pGunWash:=79.,-975.,710.,0.,0.,0.,0.,-1,0,-1,0,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pGunSpary:=169.,-959.,471.,0.,0.,0.,0.,-1,-1,0,0,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pFeedCut:=86.,-680.,449.,0.,0.,0.,0.,-1,0,0,0,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9; PERS num nCount:=0;

40、PERS bool bLoadingOK:=FALSE;VAR intnum intno1:=0;CONST robtarget pHome10:=1395.69,0.00,1143.95,0.,1.52282E-10,0.,4.40058E-10,0,0,0,0,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09; CONST robtarget pWeld_B10:=-477.,-294.32,103.96,0.,-0.,0.,-0.,-1,-1,0,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_B20:=-403.,-

41、248.,101.,0.,0.,0.,0.,-1,-1,0,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_B30:=-352.,-291.,101.,0.,0.,0.,0.,-1,-1,0,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_B40:=-378.,-366.,101.,0.,0.,0.,0.,-1,-1,0,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_B50:=-453.,-364.,100.,0.,0.,0.,0.,-1,-1,0,

42、1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_B60:=-442.,150.,100.,0.,-0.,0.,-0.,0,0,-1,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_B70:=-539.,150.,99.,0.,-0.,0.,0.,0,0,-1,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_B80:=-573.,240.,99.,0.,-0.,0.,-0.,0,0,-1,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST r

43、obtarget pWeld_B90:=-489.,305.,100.,0.,-0.,0.,-0.,0,0,-1,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;CONST robtarget pWeld_B100:=-406.,215.,100.,0.,-0.,0.,-0.,0,0,-1,1,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9;TASK PERS wobjdata wobjStationA:=FALSE,TRUE,1536.73,0,185,1,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0;TASK PERS wobjdata wobjStationB:=FALSE,TRUE,15

44、36.73,0,185,1,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0;PROC rWeldingPathA()MoveJ pHome,vmax,z10,tWeldGunWObj:=wobj0;MoveJ Offs(pWeld_A10,0,0,350),v1000,z10,tWeldGunWObj:=wobjStationA;ArcLStart pWeld_A10, v1000, sm1, wd1, fine, tWeldGunWObj:=wobjStationA;ArcL pWeld_A20,v100,sm1,wd1,z1,tWeldGunWObj:=wobjStationA;ArcC pWel

45、d_A30,pWeld_A40,v100,sm1,wd1,z1,tWeldGunWObj:=wobjStationA;ArcCEnd pWeld_A50,pWeld_A10,v100,sm1,wd1,fine,tWeldGunWObj:=wobjStationA;MoveL Offs(pWeld_A10,0,0,150),v1000,z10,tWeldGunWObj:=wobjStationA;MoveJ offs(pWeld_A60,0,0,150),vmax,z10,tWeldGunWObj:=wobjStationA;ArcLStart pWeld_A60,v1000,sm1,wd1,f

46、ine,tWeldGunWObj:=wobjStationA;ArcL pWeld_A70,v100,sm1,wd1,z1,tWeldGunWObj:=wobjStationA;ArcC pWeld_A80,pWeld_A90,v100,sm1,wd1,z1,tWeldGunWObj:=wobjStationA;ArcCEnd pWeld_A100,pWeld_A60,v100,sm1,wd1,fine,tWeldGunWObj:=wobjStationA;MoveL offs(pWeld_A60,0,0,50),vmax,z10,tWeldGunWObj:=wobjStationA;Move

47、J pHome,vmax,z10,tWeldGunWObj:=wobj0;ENDPROCPROC rWeldingPathB()MoveJ pHome,vmax,z10,tWeldGunWObj:=wobj0;MoveJOffs(pWeld_B10,0,0,350),v1000,z10,tWeldGunWObj:=wobjStationB;ArcLStart pWeld_B10, v1000, sm1, wd1, fine, tWeldGunWObj:=wobjStationB;ArcL pWeld_B20,v100,sm1,wd1,z1,tWeldGunWObj:=wobjStationB;

48、ArcC pWeld_B30,pWeld_B40,v100,sm1,wd1,z1,tWeldGunWObj:=wobjStationB;ArcCEnd pWeld_B50,pWeld_B10,v100,sm1,wd1,fine,tWeldGunWObj:=wobjStationB;MoveL Offs(pWeld_B10,0,0,150),v1000,z10,tWeldGunWObj:=wobjStationB;MoveJ offs(pWeld_B60,0,0,150),vmax,z10,tWeldGunWObj:=wobjStationB;ArcLStart pWeld_B60,v1000,

49、sm1,wd1,fine,tWeldGunWObj:=wobjStationB;ArcL pWeld_B70,v100,sm1,wd1,z1,tWeldGunWObj:=wobjStationB;ArcC pWeld_B80,pWeld_B90,v100,sm1,wd1,z1,tWeldGunWObj:=wobjStationB;ArcCEnd pWeld_B100,pWeld_B60,v100,sm1,wd1,fine,tWeldGunWObj:=wobjStationB;MoveL offs(pWeld_B60,0,0,50),vmax,z10,tWeldGunWObj:=wobjStat

50、ionB;MoveJ pHome,vmax,z10,tWeldGunWObj:=wobj0;ENDPROCPROC main() rInitAll; While TRUE DO rCheckGunState;IF di06WorkStation1=1 THEN rCellA_Welding;ELSEIF di07WorkStation2=1 THEN rCellB_Welding;ENDIFWaitTime 0.3; ENDWHILEENDPROCPROC rRotToCellA()Set do04pos1;bLoadingOK:=FALSE;WaitTime 3;WaitDi di06Wor

51、kStation1,1MaxTime:=10;Reset do04pos1;bCell_A:=TRUE;ENDPROCPROC rRotToCellB()Set do05pos2;bLoadingOK:=FALSE;WaitTime 3;WaitDi di07WorkStation2, 1MaxTime:=10;Reset do05pos2;bCell_B:=TRUE;ENDPROCPROC rInitAll() AccSet 100,100;VelSet 100,3000;ConfLOn;ConfJOn;rHome;nCount:=0;rCheckHomePos;Reset do05pos2

52、;Reset do04pos1;Reset soRobotInHome;Reset do01WeldOn;Reset do03FeedOn;Reset do02GasOn;IDelete intno1;CONNECT intno1 WITH tLoadingOK;ISignalDI di08LoadingOK, 1, intno1;ENDPROCPROC rCheckGunState() IF nCount=6 Then rWeldGunSet; nCount:=0; ENDIF Waittime 0.1; ENDPROCPROC rCellA_Welding() rWeldingPathA; WaitUntil bLoadingOK=TRUE; rRotToCellB; nCount:=nCount+1; ENDPROCPROC rCellB_Welding()rWeldingPathB;WaitUntil bLoadingOK=TRUE;rRotToCellA;nCount:=nCount+1; ENDPROCPROC rHome()MoveJDO pHome, vmax, fine, tWeldGun, soRobotInHome, 1; ENDPROCPROC rTeachPath