焊接機器人離線編程系統(tǒng)接口設計與開發(fā).pdf

1、本文論述了 焊接機器人離線編程系統(tǒng)接口設計與開發(fā)。 工業(yè)機器人的發(fā)展經(jīng)歷了示教再現(xiàn)和離線編程兩個階段。近年來，以離線編程為基礎的機器人柔性自動化系統(tǒng)的開發(fā)，代表了機器人系統(tǒng)二次開發(fā)的方向。在前人研究成果的基礎上，結合汽車工業(yè)中與機器人相關的實際應用研究項目，針對本實驗室早期開發(fā)的基于PC的機器人三維可視化離線編程與仿真系統(tǒng)WinROBWeld進行了二次開發(fā)的。 WinROBWeld系統(tǒng)在開發(fā)之初是針對ABB公司的IRB2

2、000機器人的，它使用的是S3控制系統(tǒng)和ARLA編程語言，而目前實驗室使用的是ABB公司的IRB140機器人，它采用的是S4Cplus控制系統(tǒng)和RAPID編程語言，因此系統(tǒng)存在重新建模、程序轉換以及與機器人通訊等方面的匹配問題，使該系統(tǒng)一直沒有在實驗室目前的IRB140機器人上得到應用。由于實際生產(chǎn)中的項目研究需要，必須使該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對IRB140機器人的離線編程，針對上述情況，在研究S4Cplus機器人控制系統(tǒng)和RAPID編程語言的

3、基礎上，對WinROBWeld離線編程系統(tǒng)進行了重新開發(fā)，并重新建立了以下三個功能模塊：工件3D建模、通信模塊及程序轉換模塊。 工件的3D建模分兩步實現(xiàn)，首先在其他CAD軟件中將工件以VRML格式導出，其次再把工件從VRML格式轉換到系統(tǒng)所支持工件格式。這是因為VRML格式是目前多數(shù)CAD軟件均支持的輸出格式之一，且其代碼及相關協(xié)議均公開。 在重點分析和研究VRML2.0結構與語法的基礎上，通過重新設計轉換算法，設計開發(fā)

4、了新的工件3D模型文件轉換工具，并加入了轉換工具對定位參數(shù)輸入功能的支持。 通訊模塊用來實現(xiàn)系統(tǒng)與機器人的通信。采用兩種通訊技術，一種是傳統(tǒng)計算機與機器人之間的通信技術，另一種是基于C/S模型的計算機與機器人之間的網(wǎng)絡通信技術。前者主要用來實現(xiàn)系統(tǒng)的文件管理及機器人簡單控制，比如程序的上傳與下載，啟停機器人程序的執(zhí)行等。后者可省去程序轉換過程，提高編程效率，方便對程序運行的實時控制。采用基于C/S模型與ABB WebWare S

5、DK，編制了網(wǎng)絡通信接口函數(shù)，解決了基于串行線路接口協(xié)議的通信功能薄弱與不完整、實時性差等問題，并可以通過機器人控制器控制激光器、TIG及MIG等加工設備。 程序轉換模塊用來完成系統(tǒng)程序?qū)μ囟愋蜋C器人語言的程序轉換，本文在分析與研究RAPID語言結構及語法規(guī)則的基礎上，重新開發(fā)了系統(tǒng)的程序轉換模塊，擴充與完善了該模塊的功能，使其能同時支持ARLA和RAPID語言。 最后，結合汽車工業(yè)的某研究項目，針對某汽車后車蓋的空間