传统车身工艺设计模式

一辆轿车的白车身在焊装过程中要经历3000～5000个点焊步骤，每台焊接机器人分配的焊点数量众多，如何规划焊接机器人焊接路径已经成为焊接工位规划的研究重点之一。目前焊接路径规划主要是凭借规划设计人员的自身经验、参考产品设计文档和以往焊接工艺、粗略规划出机器人焊接加工路径，然后通过现场示教编程对规划路径进行验证。这种规划方法速度慢，占用大量的生产时间，并且很难保证规划方案的合理性。

达索DELMIA解决方案

作为全球PLM领域的技术领导者，法国达索公司为客户提供了一整套数字化设计、制造、维护以及数据管理的PLM平台，DELMIA（Digital Enterprise Lean Manufacturing Interactive Application，数字企业精益制造交互式应用）是达索面向制造过程的“数字化制造”解决方案。

以下就DELMIA软件中机器人仿真模块DPM做简单介绍：DPM模块是一个基于物理的三维机器人虚拟仿真解决方案。可用于对复杂的、多设备机器人工作单元进行建模和离线编程。利用DPM可以快速和图形化的构造各种应用工作单元作业，如焊接、喷涂、搬运、包边和装配等。

DPM在焊装领域的应用主要有：

● 实现三维的焊装车间布局

● 同步工程分析

● 验证焊装工装、夹具和焊钳的可接近性

● 机器人可焊性分析

● 机器人虚拟示教

● 机器人仿真、离线编程

1. 实现三维的焊装车间布局

调入车间的资源数模，构建跟真实车间完全一样的虚拟环境：

● 料箱料架

● 工装模型

● 机器人模型（软件中自带）

● 焊枪模型等

可以在虚拟车间中进行工厂漫游，干涉性检查分析，优化车间布局。

2. 同步工程分析

产品设计完成后，需要进行产品的可制造性分析，尽早发现产品设计跟制造工艺之间的冲突。DELMIA提供了直观的界面跟工具加快同步工程分析效率：

● 在装配过程中通过干涉检查、距离测量等检查工具检验

   白车身的可装配性

● 批处理焊点可焊性检查，提前发现产品设计中的问题

● 初步焊枪选型

4. 机器人可焊性分析

通过机器人可焊性分析，可以对分配给机器人的焊点进行批量的分析，并通过最终的饼图，直观显示焊点的可焊性。此功能不仅可以验证工艺的可行性，同时也可以用来调整焊枪的进枪角度。

计算结果以饼图显示，不同颜色区域表示不同的结果

5. 机器人虚拟示教

机器人的焊接路径即机器人的运动轨迹，调整机器人运动轨迹一般称为示教，可以插入通过点，调整机器人的运动轨迹，避免运动过程中与工件、夹具等干涉。同时，还可以通过修改机器人的姿态、设定运动方式、轨迹的精度更加真实的模拟机器人仿真。

如右图所示，在此窗口中可以对轨迹点进行编辑，增加焊接动作、调整焊接顺序等。

6. 离线编程

完成机器人的仿真后，DELMIA提供了离线程序功能：

● 基于机器人仿真结果实现程序的导出，减少车间机器人

   调试工作量及风险

● 支持现场机器人程序导入虚拟环境

DELMIA 解决方案的价值体现

通过利用DELMIA进行机器人工位仿真，可以实现生产现场的动态可视化，发现存在的干涉区域，消除动静态干涉；可以预见并减少工艺规划风险，提高工艺规划的合理性，同时减少成本；最后，DELMIA最终的仿真结果还可以为现场实际调试提供积极的指导作用。

3. 验证焊装工装、夹具和焊钳的可接近性

工装夹具等资源布局完成后，把产品固定在工装夹具上，进一步进行焊枪可焊性分析

● 使用前期初步选择的焊枪进行分析，缩小焊枪选择范围

● 用直观的饼图显示分析结果

● 确定使用的焊枪

● 验证工装夹具的合理性

TOTAL SOLUTION

DELMIA在白车身焊接仿真上的应用