副標(biāo)題#e#   1 引言
    
     隨著國內(nèi)航天事業(yè)飛速發(fā)展、國際衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)競(jìng)爭日趨激烈，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)周期、制造成本，提出了更高的要求。為了適應(yīng)這種形勢(shì)，設(shè)法提高焊接接頭質(zhì)量及焊接接頭質(zhì)量的穩(wěn)定性，保證生產(chǎn)周期己成為當(dāng)務(wù)之急二機(jī)器人焊接系統(tǒng)的柔性優(yōu)勢(shì)正是解決這種矛盾的良好方案。
    
     2機(jī)器人焊接存在的問題
    
     為滿足焊接質(zhì)量的要求，對(duì)每·段都需要選擇其中一條焊縫進(jìn)行機(jī)器人編程。目前采用的編程方式為示教編程。操作人員利用示教盒控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，使焊槍到達(dá)完成焊接作業(yè)所需位姿，并記錄下各個(gè)示教點(diǎn)的位姿數(shù)據(jù)。隨后機(jī)器人便可以在"再現(xiàn)"狀態(tài)完成這條焊縫的焊接。
    
     根據(jù)前期的試驗(yàn)，目前存在以下兩方面問題:
    
     (1)示教精度不穩(wěn)定，影響焊接質(zhì)量
    
     在示教過程中，編程效果受操作人員水平及狀態(tài)的影響較大。示教時(shí)，應(yīng)盡量保證示教點(diǎn)在焊縫軌跡上，保證合適的焊槍高度，并且要保證焊槍姿態(tài)的連續(xù)變化，對(duì)操作人員的水平要求很高。另外，操作人員長時(shí)間處在高度精神集中的狀態(tài)，很難保證每個(gè)示教點(diǎn)的準(zhǔn)確。從而使最終的編程精度變得不穩(wěn)定，有時(shí)還會(huì)發(fā)生焊槍與工件相碰等問題。
    
     (2)編程時(shí)間長，焊接效率低
    
     為了保證軌跡的精度，通常在100mm的焊縫上，需要示教50個(gè)點(diǎn)，以保證焊接機(jī)器人運(yùn)行平滑及收弧點(diǎn)位置的一致。在每段的在線示教與編程中，需要2小時(shí)的時(shí)間，即整個(gè)產(chǎn)品在示教編程上需要200小時(shí)，合計(jì)在25個(gè)工作日，加大了噴管延伸段的總焊接時(shí)間。
    
     因此，如何提高編程的效率及精度，縮短產(chǎn)品總的焊接時(shí)間，提高焊接質(zhì)量成為需要迫切解決的問題。
    
     3機(jī)器人焊接離線編程技術(shù)
    
     目前的機(jī)器人編程可以分為示教編程與離線編程兩種方式。在機(jī)器人所要完成的任務(wù)不很復(fù)雜，以及編程時(shí)間相對(duì)于工作時(shí)間米說比較短的情況下，示教編程是有效可行的，但在許多復(fù)雜的作業(yè)應(yīng)用中不是令人滿意。
    
     3. 1機(jī)器人離線編程特點(diǎn)
    
     機(jī)器人焊接離線編程及仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果，在計(jì)算機(jī)中建立起機(jī)器人及其工作環(huán)境的模型，通過對(duì)圖形的控制和操作，在不使用實(shí)際機(jī)器人的情況下進(jìn)行編程，進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)器人程序。與傳統(tǒng)的在線示教編程相比，離線編程具有如下優(yōu)點(diǎn):
    
     a.減少機(jī)器人不工作的時(shí)間。
     b.使編程者遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的工作環(huán)境。
     c.便于修改機(jī)器人程序。
     d.可結(jié)合各種人工智能等技術(shù)來提高編程效率。
     e.便于和CADICAM系統(tǒng)結(jié)合，做到CAD/CAM/Robotics一體化。
    
     因此，機(jī)器人焊接離線編程及仿真是提高機(jī)器人焊接系統(tǒng)柔性化的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是現(xiàn)代機(jī)器人焊接制造業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。
    
     3. 2機(jī)器人離線編程技術(shù)現(xiàn)狀
    
     目前國際市場(chǎng)上己有基于普通PC機(jī)的商用機(jī)器人離線編程軟件，如Workspace, ROBCAD, IGRIP等。
    
     Workspace是Robot Simulations公司開發(fā)的第一個(gè)商品化的基于微機(jī)的機(jī)器人仿真與離線編程軟件。該軟件最新版木采用了ACIS作為建模核心，與一些基于微機(jī)的CAD系統(tǒng)如AutoCAD做到了很好的數(shù)據(jù)交換。
    
     ROBCAD是美國Tecnomatix公司1986年推出的機(jī)器人CAD及仿真系統(tǒng)。短短幾年內(nèi)，ROBCAD已在實(shí)際工業(yè)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，美國福特、德國大眾、意大利菲亞特等多家汽車公司，美國洛克希德宇航局都使用ROBCAD進(jìn)行機(jī)器人生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、仿真和離線編程。
    
     美國另一個(gè)著名的機(jī)器人離線編程與仿真軟件包是IGRIP，它是美國Deneb Robotics公司推出的交互式機(jī)器人圖形編程與仿真軟件包，主要用于機(jī)器人工作單元布置、仿真及離線編程。IGRIP可在SGI、HP, SUN等工作站上運(yùn)行。IGRIP軟件分為三個(gè)部分:IMS, GSL. GLI。此外，它還通過一個(gè)共享庫為用戶提供一些更高級(jí)的功能。國內(nèi)在機(jī)器人焊接離線編程方面，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、南京理工大學(xué)等單位開展了研究工作。其中哈爾濱丁業(yè)大學(xué)在十幾年前便開展了研究工作，研究水平在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，相繼開發(fā)出了RAWCAD等機(jī)器人弧焊離線編程系統(tǒng)，并在一些產(chǎn)品上得到了應(yīng)用。