基于Roboguide平台的焊接机器人增材制造虚拟仿真研究与应用

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(1.广东技术师范学院 机电学院，广东 广州 510635； 2.华南理工大学 机械与汽车工程学院,广东 广州 510640； 3.广东信海建筑有限公司，广东 阳江 529932)

0 前言

焊接的现场环境较为恶劣，焊接过程中产生的有害气体、烟尘、噪声、弧光等会对焊工的身体造成一定的伤害，而且在人工焊接过程中焊工需要长时间保持某一固定的姿态，其工作强度较大、焊接生产效率不高、焊接质量不稳定。近年来，随着自动控制理论、计算机技术、电子技术和通讯技术的飞速发展，用机器人焊接代替人工焊接已经成为全球工业制造必然的发展趋势[1]。国内越来越多的学者对机器人焊接技术进行探讨和研究，例如谢志军等人[2]利用Roboguide软件平台，应用虚拟现实技术对工业机器人在实际生产中的节拍任务进行仿真建模及离线编程，研究成果直接应用于宝骏汽车两款车型的在线测量工位。曲兵兵等人[3]通过测绘建模、模型尺寸校准、搭建自动焊接工艺参数数据库等措施，实现了FANUC弧焊机器人的离线编程，验证了配置单轴变位机的FANUC弧焊机器人系统通过尺寸校准可100%消除模型尺寸误差。耿海滨等人[4]从控形和控性角度分析了国内外丝材电弧增材制造技术研究方向与技术优势，指出丝材电弧增材制造技术的相关研究工作仍处于试验研究阶段，应更系统地从成形物理过程、熔池系统稳定性、组织演变规律和性能优化等角度进行研究。危文灏等人[5]提出了多层多道的焊道排布策略，开发了多层多道机器人焊接离线编程系统，仿真结果表明，各条焊道位置准确，在实际焊接试验中，机器人焊接连续性好、效率高，焊缝填充均匀、致密且美观。……