汽车座椅框架焊接机器人程序编制及路径规划.doc

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1、2015届毕业生毕业设计说明书题目:汽车座椅框架焊接机器人程序编制及路径规划院系名称:电气工程学院专业班级:学生姓名:学号:指导教师:教师职称:教授2015年05月20日目次1.绪论11.1焊机机器人发展趋势11.2焊接机器人的优点12.焊接机器人型号及辅助硬件32.1焊接机器人型号32.2IRB2600机器人32.3辅助硬件43.编程准备工作53.1焊接参数53.2配置I/O单元53.3RAPID语言分析94.构建基本仿真机器人工作站124.1布局机器人基本工作站124.2工具数据tooldata的设定124.3工件坐标wobjdata的设定144.4程序流程图16总

2、结17致谢18参考文献19附录:仿真程序201.绪论焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。根据国际标准化组织(ISO)工业机器人术语标准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。1.1焊机机器人发展趋势据不完全统计,全世界在役的工业机器人中大约有一半用于各种形式的焊接加工

3、领域。截止2005年全世界在役工业机器人约为91.4万套,其中日本装备的工业机器人总量达到了50万台以上,成为“机器人王国”,其次是美国和德国;在亚洲,日本、韩国和新加坡的制造业中每万名雇员占有的工业机器人数量居世界前三位。近几年,全球机器人的数量在迅速增加,仅2005年就达12.1万台。我国自上个世纪70年代末开始进行工业机器人的研究,经过二十多年的发展,在技术和应用方面均取得了长足的发展,对国民经济尤其是制造业的发展起到了重要的推动作用。据不完全统计,最近几年我国工业机器人呈现出快速增长势头,平均每年的增长率都超过40%,焊接机器人的增长率超过了60%;2004年国

4、产工业机器人数量突破1400台,进口机器人数量超过9000台,这其中的绝大多数都应用于焊接领域;2005年我国新增机器人数量超过了5000台,但仅占亚洲新增数量的6%,远小于韩国所占的15%,更远小于日本所占的69%。这样的增长速度相对于我国的经济发展速度以及经济总量来说显然是不匹配的,这说明我国制造业的自动化程度有待进一步提高,另一方面也反映了我国劳动力成本的低廉,制造业自动化水平以及工业机器人应用程度的提高受到限制。焊接机器人的应用迎来了难得的发展机遇。一方面,随着技术的发展,焊接机器人的价格不断下降,性能不断提升;另一方面,劳动力成本不断上升,我国经济的发展,由制

5、造大国向制造强国迈进,需要提升加工手段,提高产品质量和增加企业竞争力,这一切预示着机器人应用及发展前景空间巨大。301.2焊接机器人的优点生产力的不断进步推动了科技的进步与革新,建立了更加合理的生产关系。自工业革命以来,人力劳动已经逐渐被机械所取代,而这种变革为人类社会创造出巨大的财富,极大地推动了人类社会的进步。时至今天,机电一体化、机械智能化、等技术技术应运而生。人类充分发挥主观能动性,进一步增强对机械的利用效率,使之为我们创造出更加巨大的生产力,并在一定程度上维护了社会的和谐。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。在发达国家中,工业机器人自

6、动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械行业已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人使用实践表明,工业机器人的普及是实现自动化生产、提高社会生产效率、推动企业和社会生产力发展的有效手段。机器焊接与人工焊接比较分析如表1.1所示:表1.1机器人焊接与人工焊接对比对比因素机器人焊接人工焊接生产效率500-1500mm/分钟(根据不同产品调节)200-500mm/分钟(工人熟练度)产品品质焊接位置一致性高,焊道美观,焊渣少,减少了后期清渣

7、打磨工作容易出现出虚焊漏焊,焊渣多,浪费焊丝工资成本1.一个工人可以操作多台机器人2.机器人寿命长达15年3.机器人每2年保养一次,保养费用不到500(更换电池,换润滑油等)以一个焊工5000元月薪计算,同等效率下,需要3-5名焊工,每月支出15000-25000元管理成本不需要各类保险福利,工人偷懒、情绪造成的产品损失的综合管理成本稳定性不会流失社会上从事对身体有害的的工作的工人越来越少,难以招聘,并且技术熟练的工人流失率很高安全性按照手册进行保养,安全可靠性高,事故率低焊接烟尘和弧光对工人造成职业病,为企业留下隐患由此可见,采用焊接机

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