隨著中國2025制造強(qiáng)國戰(zhàn)略全面推進(jìn)的背景下,工業(yè)機(jī)器人成為了自動(dòng)化生產(chǎn)的重要組成部分。工業(yè)機(jī)器人在保證產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí),高效的完成工作任務(wù),改善了工人整體的生產(chǎn)環(huán)境,提高了產(chǎn)品的制造效率。伴隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展,以焊接機(jī)器人為代表的自動(dòng)化焊接機(jī)構(gòu)在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。目前,路徑規(guī)劃問題成為自動(dòng)化焊裝領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。在白車身焊接生產(chǎn)中,四分之三點(diǎn)位由焊接機(jī)器人代為完成。應(yīng)用示教再現(xiàn)方法會(huì)影響機(jī)器人工作效率,并且需要對(duì)機(jī)器人反復(fù)調(diào)試,同時(shí)會(huì)出現(xiàn)機(jī)器人焊接順序不合理等問題。因此,需要引入智能算法規(guī)劃出一條工作時(shí)間少、生產(chǎn)效率高的焊接路徑成為目前的當(dāng)務(wù)之急。本文選擇六關(guān)節(jié)激光焊接機(jī)器人作為焊接機(jī)構(gòu),車門為作業(yè)對(duì)象,進(jìn)行焊接路徑的規(guī)劃。論文簡述了工業(yè)機(jī)器人國內(nèi)外的發(fā)展,焊接機(jī)器人在復(fù)雜曲面車身上應(yīng)用情況。對(duì)車身激光焊接進(jìn)行相關(guān)研究,由于激光焊接過程中會(huì)受到諸多要素的影響,因此對(duì)白車身自動(dòng)化生產(chǎn)流程進(jìn)行分析,重點(diǎn)研究了激光焊接系統(tǒng)和激光點(diǎn)焊過程中激光功率密度、離焦量、脈沖能量和脈沖寬度對(duì)工件表面的影響。選用KUKA公司KR16型號(hào)關(guān)節(jié)式機(jī)器人為模型,應(yīng)用D-H理論創(chuàng)建的連桿坐標(biāo)系,從而構(gòu)建運(yùn)動(dòng)學(xué)方程來研究學(xué)習(xí)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué),借助MATLAB編程軟件中Robotics Toolbox輔助插件對(duì)正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問題進(jìn)行仿真求解。在上述研究的前提下,對(duì)車門焊接工位的某一機(jī)器人進(jìn)行路徑計(jì)算研究,將蟻群算法用于尋找焊接路徑問題。針對(duì)算法的部分缺陷引入遺傳操作進(jìn)行改善,提高算法的整體尋優(yōu)能力,借助MATLAB軟件編寫相應(yīng)算法計(jì)算出初步的焊接路徑。使用ROBCAD軟件對(duì)MATLAB軟件產(chǎn)生的初步工作路線進(jìn)行模擬。具體說明軟件的仿真流程,利用軟件中點(diǎn)焊模塊創(chuàng)建焊接路徑并進(jìn)行仿真,分析并解決實(shí)際作業(yè)中機(jī)器人干涉等問題,計(jì)算規(guī)劃前后的仿真節(jié)拍,最終確定焊接機(jī)器人在車門焊接作業(yè)的最終路徑方案。
【學(xué)位單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG439.4;TP242
【部分圖文】：

圖 1.1 CHERY 汽車車身焊接生產(chǎn)線Fig. 1.1 CHERY Automotive Body Welding Production Line徑規(guī)劃技術(shù)機(jī)器人的路徑規(guī)劃是在末端執(zhí)行器的作業(yè)范圍內(nèi)，在一定約束條件

轎車車身結(jié)構(gòu)

圖 2.2 車身頂蓋自動(dòng)化激光焊接Fig. 2.2 Automatic laser welding of the top of the body利用于白車身焊接工序中，可以增加車輛外觀美感，車接處強(qiáng)度等物理特性。激光焊接設(shè)備可以焊接復(fù)雜曲
【參考文獻(xiàn)】

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