三维机器人焊接仿真的优点

先进的运动控制、三维视觉和机器人控制元素结合在机器人焊接的三维仿真软件中。机器人焊接的未来是数字化的，模拟有助于展示以前可能没有考虑过的可能性。

创世系统集团使用仿真来可视化和演示复杂的或大规模的机器人过程之前，任何东西都是建立。这对焊接尤其有帮助，因为焊接是一个复杂而精确的过程，不能轻易地向人类解释或教授。

创世纪系统集团虚拟解决方案中心的3DG环境旨在将虚拟现实和沉浸式3d可视化结合起来，在概念和设计阶段可视化机器人过程。3DG技术设计用于人体工程学评估参数，如焊枪进入和机器人到达。该系统由16个面板的视听墙组成，可显示2-D和3-D图像。它也是便携式的，这使得它很容易拆卸和设置。

Genesis Systems Group的虚拟解决方案工程师Brendan Brown表示:“这对我们来说是一个很棒的工具。“通过3DG环境，我们能够吸引客户体验，并让他们真实地感受到他们将使用我们的系统之一。他们可以看到我们在前期做了什么，以及我们为给他们提供正确解决方案而做的所有预订工作。”

他们还使用3DG系统与内部设计和工装组进行评审，以实现协作过程。

“你戴上一副普通的3d眼镜，就像你在电影院看到的那样，”布朗说。“然后有了操纵杆，你就可以绕着模型开车，绕着机器转，钻到机器下面，进入机器内部，从各个角度观察它。”

例如，一个三轴龙门上的焊接机器人被定位为MIG焊接一辆用于采矿行业的大型自卸卡车的框架，多彩的部分代表该部分。

“有些部分有40英尺长，”布朗说。“这部分需要多道重厚板焊接。焊接一个零件需要48小时。这部分实际上长了2到3英寸。在焊接过程中只是因为热量而使其变形。”

布朗说，模拟环境允许他们向客户演示先进的流程，他们可能想象不到是可行的。汽车和家电行业开始仔细研究激光焊接。

“我们赢得了一些客户的订单，因为我们能够激光焊接，它的热量和变形要小得多。我们已经做了模拟来展示它们。我部门的一位先生严格地做了焊接变形和热分析。他可以向客户展示，传统MIG焊接在某个部件上可能会产生5毫米的拉伸或挠度，但激光焊接的拉伸或挠度只有1毫米。”

激光焊接的好处

从他们的虚拟解决方案中心的大厅对面是Genesis的自动化解决方案中心，在那里他们测试远程激光焊接和激光缝步进等技术。

捷恩斯正在使用机器人激光缝步进器来测试客户传统点焊的零件。他们也有一些机器人系统已经投入实战。

激光缝步进是一个伺服驱动，独立的激光头。Brown说:“其中一个优点是，您不需要大多数激光焊接工艺常见的大型激光安全柜。”“机器人将移动到零件上方，然后将激光头向下驱动，基本上是用头部施加力，这有助于将两种材料推到一起。然后它运行一个珠长达40毫米。你不需要巨大的防光外壳，也不需要太多的固定装置。这比传统的点焊效果好得多，当然也更稳定。”

Brown说，先进的焊接技术，如远程激光焊接和激光缝步进，仍然引起了与传统焊接工艺相同的零件装配和其他关键变量的关注。为了成功地实现自动化，仍然需要对整个流程进行理解。

Tanya M. Anandan是特约编辑机器人工业协会(RIA)和机器人在线．RIA是一个非营利性的行业协会，致力于通过机器人技术和相关自动化来提高北美制造业和服务业的区域、国家和全球竞争力。本文最初发表于RIA网站．RIA是先进自动化协会(A3)是CFE Media的内容合作伙伴。由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．

更多的建议

关键概念

• 三维仿真可以用来教机器人如何焊接。
• 教学激光焊接机器人可以减少变形和挠度，提高整体精度。
• 虽然机器人可以教如何焊接，人类需要对工艺有很强的理解。

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