DELMIA软件：机器人与行走轴联动实现长焊缝弧焊焊接虚拟仿真

目录

概述

工作站创建与机器人焊接程序自动生成

行走轴配置为机器人外部轴操作

行走轴示教点位程序数据自动生成方法

仿真运行

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概述

在现实的工业生产中，对于一些长焊缝，受自身运动范围的限制，机器人需要与行走轴联动才能实现焊接。在DELMIA软件的虚拟仿真环境中，这种机器人与行走轴联动的长焊缝焊接也是能够实现的，并且机器人焊接程序以及行走轴运动数据均可在软件中离线自动生成。

工作站创建与机器人焊接程序自动生成

在DELMIA软件“Device Task Definition”模块中创建机器人工作站，使用“Catalog Browser”命令从软件模型库中添加一台机器人模型（KR15-1）和一个行走轴模型（KL250_1），将机器人安装到行走轴滑台上，详细操作方法可参考已发布的文章《DELMIA软件：机器人行走轴添加与配置》。再分别导入弧焊焊枪模型、工装模型、工件模型，并将这些模型摆放、安装到合适位置，全部完成后的工作站效果如下图所示。

切换到“Arc Welding”模块，使用“Tag on Intersecting Surfaces”命令在工件上自动生成机器人弧焊焊接示教点位坐标。

返回到“Device Task Definition”模块，利用“Add Tag”命令将弧焊焊接示教点位坐标自动转换为机器人弧焊焊接程序。

有关“Tag on Intersecting Surfaces”和“Add Tag”命令的详细使用方法可参考之前发布过的文章《DELMIA软件弧焊仿真：以零件面与面相交线为焊缝的机器人弧焊焊接》。

行走轴配置为机器人外部轴操作

要想实现行走轴与机器人的联动，就要将行走轴添加为机器人的外部轴。在Robot Controller工具条中点击“Define Auxiliary devices”命令按钮，弹出Define Auxiliary devices对话框。

分别点选机器人模型、行走轴模型，并将Available type设定为“Rail/Track/Gantry”，即将机械装置可用类型设置为行走轴。

这里更正一个错误，之前在《DELMIA软件：机器人行走轴添加与配置》文章中介绍行走轴添加配置时，是将Available type设定为“End of arm tooling”，这是不正确的，应该设定为“Rail/Track/Gantry”。“End of arm tooling”是手臂工具末端，即机器人末端执行器（工具），而“Rail/Track/Gantry”才是导轨、行走轴或龙门架。

行走轴示教点位程序数据自动生成方法

之前在文章中介绍过行走轴手动示教编程，其实DELMIA软件也可以对行走轴自动示教编程。与变位机自动编程一样，软件通过示教点位坐标分布自动计算出行走轴的运动数据，然后将数据保存到机器人操作程序中。

在Robot Controller工具条中点击“Compute Rail/Gantry Values”命令按钮，弹出Rail Axes Programming对话框，在此对话框中设定相关参数，然后通过计算自动生成行走轴的运动数据。

对话框Interpolation Method功能区下，Rail Joint 1后的下拉列表中可以选择用于自动生成行走轴示教点位程序数据的插补方法，软件内置四个选项可供选择，各选项详细介绍如下：

Fixed Value：固定值，选定该选项后可以在其后的输入框中输入一个固定数值，经计算后该数值将自动分配给机器人运动程序中的每一个示教点位。

Constant Offset：常数偏移量，选定该选项后可以在其后的输入框中为行走轴输入一个恒定的偏移量，这个偏移量将被添加到每个点位所选定的行走轴运动数据中。由此产生的行走轴运动数据将使机器人基座在沿着行走轴平移的每个点位上都有一个恒定的偏移量。如果某个运动数据值超过了它的关节限值，这个关节限值将被指定为行走轴的运动数值。

Minimized Motion：最小运动，选定该选项后可以在其后的输入框中为行走轴输入一个初始值。经计算后，这个行走轴运动数值将被分配给路径中的每一个示教点位。当用这个运动数值无法到达一个示教点位时，行走轴运动数值将被调整为能够到达该示教点位所需的最小运动数值。这里的行走轴的最小运动数值是根据上一个示教点位计算出来的。

Leave Unchanged：保持不变，该选项保持当前行走轴的运动数值不变。

本例中，选择“Constant Offset”，偏移值设定为“0 mm”，点击“Compute”按钮，软件自动计算出行走轴在机器人程序每一个示教点位上的运动数据，并显示在Rail Values功能区内的Rail Values栏内，同时Reachability栏下会显示机器人在行走轴按照生成的运动数据运行到当前点位的可达性，显示为“Reachable”表示可达，显示为“Not Reachable”表示不可达。

确保在每一个程序点位上生成的行走轴运动数据机器人都可达，然后点击“确定”按钮，此时行走轴数据被分配到机器人程序中。

打开虚拟示教器，在外部轴数据显示栏下能够看到每条程序机器人行走轴的运动数据。

按照弧焊焊接工艺要求，对程序进行适当的优化，如调整机器人姿态、修改焊接运行速度、设定运行路径精度、添加过渡点等。

仿真运行

全部设置完成后，对机器人仿真运行，运行效果如下方动态图所示，可以看到机器人与行走轴联动实现了工件长焊缝的焊接。

 The End

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