汽车白车身机器人焊接路径优化技术研究及探究.pdf

学兔兔 l 訇 化 汽车白车身机器人焊接路径优化技术研究 Technology research on the robot welding path optimization of automotive body-in-while 宋林森，杜紫微，郭好杰 SONG Lin．sen，DU Zi．wei，GU0 Hao-jie (长春理工大学，长春130022) 摘 要：机器人焊接路径规划在白车身的生产制造过程占着重要的地位，选取最佳焊接路径已成为节约 生产成本、提高生产效率的关键。本文以某型面包车地板总成的一个补焊工位为研究对象， 建立了抽象为旅行商问题的焊接路径规划数学模型，采用遗传算法对机器人的焊接路径进行 优化，利用ROBCAD软件进行了机器人的焊接路径仿真计算，取得了良好的效果。 关键词：白车身；机器人焊接；遗传算法；路径优化 中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(201 3)09(上)-0062-03 Doi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．201 3．09(上)．1 7 0 引言 成，焊接方法主要采用电阻点焊。此工位焊接共 汽车作为数量最多、活动范围最广、运输量 由四台机器人组成，如图1所示。与其他二个机器 最大的现代化交通工具，在国民经济中发挥着重 人相比，机器人R03和机器人R04的焊点最多，分 别有39个焊点，且分布范围广，分布不规则，从 要的作用。然而随着市场竞争的加剧，各汽车企 而增加了机器人的运动路径和时间，成为了阻碍 业纷纷把缩短产品的上市周期和提高产品质量作 为提高产品市场占有率的有效手段。而白车身作 整个焊接系统效率的瓶颈。因此本文以机器R04 (R03和R04为对称分布)的焊接路径为目标进行 为汽车的重要组成部分，其高质和高效生产是提 高整车生产效率的关键。目前机器人焊接技术已 优化。通过对39个焊点的空间坐标进行分析，虽 以在国内外汽车生产企业白车身生产中得到了普 然这些焊点并不位于一个平面内，但各点在Z轴方 向上变化很小。因此，在对分析结果影响不大的 及，而在国内白车身生产中，机器人焊接路径规 前提下，为了简化运算，提高计算效率，本文忽 划多以人工规划为主，缺乏严格的数学论证，从 略焊点Z方向的坐标变化，将39个焊点投影到XOY 而导致机器人作业顺序不合理，生产周期过长， 严重影响了白车身焊接生产线的生产效率。本文 平面内，变成了二维空间的位置关系，如图2所示 以某型面包车地板总成的一个补焊工位为例，分 是39个焊点的平面分布图。 析机器人焊接的旅行商问题，采用遗传算法对机 器人的焊接路径进行优化，对于缩短焊接时间， 提高生产效率，节约成本具有重要的意义