在汽車工業(yè)快速發(fā)展的今天，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)工作要依賴于軟件來(lái)完成，而Tecnomatix數(shù)字化制造軟件是一個(gè)工藝規(guī)劃的信息化平臺(tái)，也是提高工藝規(guī)劃和設(shè)計(jì)質(zhì)量的強(qiáng)大工具。它提供了一個(gè)協(xié)同工作的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和相應(yīng)的軟件工具，使得工藝規(guī)劃人員能夠方便、迅速地進(jìn)行工藝規(guī)劃的設(shè)計(jì)、優(yōu)化、仿真，保證了信息交流和共享，還可以縮短生產(chǎn)制造準(zhǔn)備時(shí)間，加快工藝規(guī)劃和設(shè)計(jì)速度。
1 使用Process Designer進(jìn)行焊接工藝設(shè)計(jì)
1.1 工藝設(shè)計(jì)流程
在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要有3種類型的文件即產(chǎn)品、工藝和資源。所謂的產(chǎn)品是指白車身數(shù)模、焊點(diǎn)等信息：工藝則為生產(chǎn)線規(guī)劃、工位的操作流程等；資源則是夾具、機(jī)器人、焊鉗及相關(guān)附屬設(shè)備的集合。
整個(gè)工藝設(shè)計(jì)可以歸納為3個(gè)過(guò)程，即創(chuàng)建過(guò)程、分配過(guò)程和導(dǎo)入過(guò)程。創(chuàng)建過(guò)程主要有項(xiàng)目創(chuàng)建、流程樹創(chuàng)建、操作庫(kù)和生產(chǎn)線的創(chuàng)建：分配過(guò)程主要有零件、焊點(diǎn)、操作和資源的分配：導(dǎo)入過(guò)程主要有產(chǎn)品、焊點(diǎn)和資源的導(dǎo)入。具體工藝設(shè)計(jì)流程見圖1。
圖1 工藝設(shè)計(jì)流程
1.2 工藝設(shè)計(jì)步驟
(1)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
產(chǎn)品和資源文件的格式：將產(chǎn)品的數(shù)模轉(zhuǎn)化為jt格式后置于同名的cojt文件夾下。例如，文件夾名稱為A.cojt，產(chǎn)品數(shù)模名稱為A.jt。
焊點(diǎn)格式：焊點(diǎn)文件可以為數(shù)模或位置坐標(biāo)。數(shù)模中的焊點(diǎn)既可以以點(diǎn)的形式存在也可以以實(shí)體的形式存在，通過(guò)插件轉(zhuǎn)化為csv格式的位置坐標(biāo)后，再導(dǎo)入軟件中。焊點(diǎn)位置坐標(biāo)的模板見圖2。
圖2 焊點(diǎn)位置坐標(biāo)模板
(2)工藝規(guī)劃
按照工藝流程中的內(nèi)容和順序，將產(chǎn)品、資源和操作進(jìn)行關(guān)聯(lián)。把零件、焊點(diǎn)、資源分配到工位以后，其最終狀態(tài)見圖3。
圖3 產(chǎn)品、資源和操作關(guān)聯(lián)界面
2 使用Process Simulate進(jìn)行機(jī)器人焊接工藝仿真
2.1 工藝仿真流程
在工藝仿真過(guò)程中，將PD中已經(jīng)規(guī)劃好的工位加入焊鉗后進(jìn)行焊點(diǎn)可達(dá)性的驗(yàn)證，同時(shí)對(duì)機(jī)器人的型號(hào)和位置進(jìn)行確認(rèn)，并設(shè)定機(jī)器人焊接和物體運(yùn)動(dòng)的路徑。工藝仿真流程見圖4。
圖4 工藝仿真流程
2.2 工藝仿真步驟
(1)焊點(diǎn)投影
因?yàn)槿魏魏更c(diǎn)都必須向零件投影之后才可以使用焊鉗進(jìn)行焊接仿真，所以首先將焊點(diǎn)投影到板件的垂直面上。焊點(diǎn)投影見圖5。
圖5 焊點(diǎn)投影
(2)焊鉗選型
在已有的焊鉗庫(kù)中，選擇能夠焊接到所有選定焊點(diǎn)的合適焊鉗。
(3)機(jī)器人選型
將焊鉗安裝到機(jī)器人上，通過(guò)矩陣篩選，選擇機(jī)器人的型號(hào)和合適位置，同時(shí)確定焊鉗可達(dá)性。
(4)機(jī)器人路徑仿真
確定機(jī)器人型號(hào)、位置和焊鉗型號(hào)后，開始對(duì)機(jī)器人進(jìn)行焊接路徑的設(shè)置。經(jīng)過(guò)優(yōu)化的焊接操作，不僅包括焊點(diǎn)還包括運(yùn)動(dòng)路徑上的關(guān)鍵點(diǎn)。通過(guò)Gantt圖可以設(shè)置和分析工位操作順序及節(jié)拍符合性。
機(jī)器人路徑仿真
3 結(jié)束語(yǔ)
隨著汽車生產(chǎn)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，機(jī)器人焊接仿真工作在焊裝工藝領(lǐng)域里的重要性也凸顯出來(lái)。通過(guò)應(yīng)用Tecnomatix軟件，主機(jī)廠可以在項(xiàng)目發(fā)包前就進(jìn)行詳細(xì)的工藝設(shè)計(jì)和規(guī)劃、仿真工作，不僅能夠有效地降低投資，對(duì)項(xiàng)目周期和風(fēng)險(xiǎn)的控制也具有重要意義。
