Robcad在车身后轮罩滚边中的应用.doc

Robcad在车身后轮罩滚边中的应用 徐小剑，杨国平 （上海工程技术大学 汽车工程学院，上海 201620） 【摘要】针对白车身自动化焊装流水线上的机器人后轮罩滚边工位，运用西门子产品生命周期管理 Tecnomatix系列软件eM-workplace(Robcad)模块对机器人滚边工艺方案进行设计，完成了工位运动仿真，验证了方案的可行性。同时，在Robcad里生成滚边离线程序，最终将程序载入到现场机器人调试运行。 关键词：轮罩滚边，机器人，Robcad，离线编程 中图分类号：U466 文献标志码：A The application of Robcad in the BIW rear wheelhouse hemming Xu Xiao-jian,Yang guo-ping （Automotive Engineering College, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620,China） Abstract】In this paper,the rear wheelhouse hemming project in BIW automated welding lines was designed by application of the Siemens product life management (PLM)Tecnomatix series software eM-workplace(Robcad),and finished the motion simulation and robot hemming off-line programming (OLP).The final program was loaded into the site robot and then debugged and commissioned successfully. Key words: wheelhouse hemming, robot, Robcad , off-line programming 【作者简介】徐小剑（1990-），男，上海工程技术大学汽车工程学院在读硕士研究生，主要研究领域为汽车白车身焊装夹具设计及工业机器人仿真技术。 E-mail： 轮罩滚边方案设计 1.1 滚边定义 机器人滚边是运用机器人前端的滚轮，在定位夹具上，调用机器人控制器中编好的程序，对车身件内外板开法兰边多次折边压合的一种工艺方法。 1.2 轮罩滚边工艺过程 滚边压合根据车身部件和车身材料的不同，工艺过程不尽相同，但基本上可分成两个阶段：1.预压合阶段，指车身开法兰部分从原始角度到00之前的所有阶段；2.终压合阶段，指压合到00的最后一个阶段（对于欧式压合，指00到水滴成型阶段）。 预压合阶段的每次压合，根据被压合车身件和工艺要求的不同，其次数和角度也不相同。汽车顶盖天窗有分四次压合和六次压合两种方法;四门和后盖一般采用三次滚压成型法，也有采用两次滚压成型法的；前盖多采用3次滚压成型法，欧式压合采用四次滚压成型法；轮罩、翼子板一般也采用3次滚压成型法。图1所示为本项目中后轮罩滚边工位layout图。 图1 轮罩滚边工位layout Fig.1 layout of the rear wheelhouse hemming 该滚边压合过程是由900到00的压合过程，分三次压合：第一次预折边由900到450 ，第二次预折边由450到00，终折边是00到水滴包边的成型过程。根据工艺顺序文件，在Robcad里对应建立的sop（sequence operation） 2.1 机器人运动模型、仿真模型 建立连杆坐标系，两个参数用来描述连杆本体，即公共法线的距离连杆长度ai ，垂直于ai所在平面内两关节轴线(Zi–1和Zi)的夹角连杆扭角αi；另两个参数描述相邻两杆之间的关系，即沿关节i轴线两个公垂线的距离连杆距离di，垂直于关节i轴线的平面内两个公垂线的夹角连杆夹角(i。转动关节的D-H坐标系建立如图3所示。 图3 D-H坐标系建立示意图 Fig.3 D-H coordinate system Ai表示第i个连杆相对于第i-1个连杆坐标系的位资变换。按照下列的步骤建立相邻两连杆i与i?+?1之间的相对关系： (1) 绕Zi–1轴旋转(i角，使Xi–1轴转到与Xi同一平面内； (2) 沿Zi–1轴平移一距离di，把Xi–1移到与Xi同一直线上； (3) 沿Xi轴平移一距离ai，把连杆i–1的坐标系移动到使其原点与连杆i坐标系原点重合的地方； (4) 绕Xi旋转αi角，使Zi–1转到与Zi同一直线上。