美國(guó)著名組裝雜志《ASSEMBLY》曾引用國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的一段數(shù)據(jù)：全球約有一半的工業(yè)機(jī)器人被用于焊接，其中點(diǎn)焊機(jī)器人占33%，弧焊機(jī)器人占16%。在我國(guó)，焊接機(jī)器人同樣舉足輕重。中國(guó)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院今年的數(shù)據(jù)顯示，這兩年國(guó)內(nèi)焊接機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)達(dá)15%以上。

　　無(wú)論是哪種類型的機(jī)器人，焊接自動(dòng)化的首要目標(biāo)是縮短生產(chǎn)周期。在這個(gè)或那個(gè)生產(chǎn)步驟節(jié)省幾毫秒，累加起來(lái)，最后節(jié)省下來(lái)的總時(shí)長(zhǎng)可以非常驚人。

　　如果您是制造業(yè)從事者，您可能聽(tīng)過(guò)，離線編程技術(shù)的發(fā)展為機(jī)器人焊接帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。那么，問(wèn)題來(lái)了：

　　“離線編程究竟是什么?”

　　機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的離線編程是自動(dòng)化生產(chǎn)的重要一環(huán)。離線編程指，在建立了機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的三維模擬場(chǎng)景后，經(jīng)由軟件仿真計(jì)算，生成控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)而生成機(jī)器人的控制指令。工程師可以由此來(lái)控制物理環(huán)境中的機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床。

圖：使用FASTSUITE飛思德進(jìn)行弧焊離線編程(安川雙臂協(xié)作機(jī)器人)

　　與普通機(jī)器人示教編程不同，在離線編程過(guò)程中，機(jī)器人等生產(chǎn)設(shè)備無(wú)需離開(kāi)生產(chǎn)線，生產(chǎn)不必中斷。在電腦中導(dǎo)入CAD數(shù)據(jù)后，程序員可以通過(guò)離線編程軟件對(duì)機(jī)器人的焊槍角度，手臂配置、進(jìn)給/速度、功率、運(yùn)動(dòng)軌跡等進(jìn)行全方位設(shè)置，創(chuàng)建、優(yōu)化并驗(yàn)證焊接計(jì)劃。編程完成后，實(shí)際加工流程將由自動(dòng)化系統(tǒng)執(zhí)行。同時(shí)，執(zhí)行效果的監(jiān)控也是全自動(dòng)的。借助離線編程，焊接周期將明顯縮短，并且焊接結(jié)果質(zhì)量也將顯著提高。

　　“我想安裝新加工單元/生產(chǎn)新零件，但擔(dān)心生產(chǎn)進(jìn)度受影響，怎么辦?”

　　采用多品種小批量方式的企業(yè)，或是想建安裝加工單元的企業(yè)，往往擔(dān)心新計(jì)劃的執(zhí)行將影響生產(chǎn)進(jìn)度。

　　如果對(duì)機(jī)器人采用手工示教，整個(gè)示教過(guò)程通常耗時(shí)數(shù)天甚至數(shù)周。這期間機(jī)器人無(wú)法同時(shí)生產(chǎn)，必須處于停機(jī)狀態(tài)。不僅如此，只有當(dāng)全部新設(shè)施安裝完畢后，才能開(kāi)始示教。您的生產(chǎn)進(jìn)度和產(chǎn)量自然受到嚴(yán)重影響。

　　別擔(dān)心!離線編程軟件可以完美解決您的煩惱。通過(guò)使用離線編程軟件，機(jī)器人的編程和驗(yàn)證將從實(shí)際安裝中剝離出來(lái)。在新加工單元或新零件的生產(chǎn)設(shè)施實(shí)際被搭建前，軟件就已經(jīng)完成對(duì)機(jī)器人的編程和驗(yàn)證了。這樣，一旦實(shí)際安裝完成，機(jī)器人就能立刻開(kāi)始生產(chǎn)。

　　“如何應(yīng)對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的焊接任務(wù)?”

　　隨著智能制造時(shí)代的到來(lái)，使用機(jī)器人加工小批量特殊零件早已不是什么新鮮事。在焊接領(lǐng)域，機(jī)器人可以完成的任務(wù)不僅限于幾個(gè)焊點(diǎn)的焊接，還可以勝任多層多道焊，跳焊等多種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡。為了應(yīng)對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的焊接任務(wù)，系統(tǒng)集成商必須加速安裝過(guò)程，并同時(shí)確保不在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出錯(cuò)。

　　三維離線編程與仿真軟件是確保上述目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。從工廠空間模型開(kāi)始，軟件應(yīng)當(dāng)支持在模型中插入物理障礙，以模擬真實(shí)環(huán)境：比如添加建筑物立柱、低間距結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有車道。您也可以添加空間模型與這些障礙的關(guān)鍵連接點(diǎn)。

　　離線編程軟件通常也應(yīng)支持碰撞檢測(cè)。您可以在三維模型中創(chuàng)建、嘗試和完善機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡，處理復(fù)雜幾何形狀，找到最佳焊接路徑。機(jī)器人得以避開(kāi)障礙物，并可以通過(guò)狹窄空間。

　　來(lái)自德國(guó)的數(shù)字化工廠軟件——FASTSUITE飛思德

　　FASTSUITE飛思德是一款由德國(guó)上市公司CENIT所開(kāi)發(fā)的三維仿真平臺(tái)，是一套完整、獨(dú)立的仿真與離線編程軟件，可以為單一加工單元乃至整條生產(chǎn)線打造數(shù)字化雙胞胎。飛思德可集成各類焊接工藝(例如弧焊、激光焊接)，創(chuàng)建精確、均勻、高質(zhì)量的焊接程序：

　　● 可導(dǎo)入各類CAD數(shù)據(jù)格式，高度靈活(STEP、IGES和JT、CATIA、NX、SolidWorks等接口可選)

　　● CAD路徑算法，可直接從三維CAD數(shù)據(jù)輕松定義焊接路徑，包括自動(dòng)進(jìn)退刀運(yùn)動(dòng)

　　● 自動(dòng)碰撞檢測(cè)

　　● 易于調(diào)整參數(shù)，如焊縫偏移量、槍距等

　　● 支持從可定制的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇正確的WPS(焊接工藝規(guī)范)

　　● 定制一套工藝說(shuō)明，完美符合焊接初始、啟動(dòng)和結(jié)束的要求，并設(shè)置完整的激光參數(shù)

　　● 支持所有參數(shù)的自定義過(guò)程指令，以重復(fù)使用已測(cè)試過(guò)的參數(shù)集

　　● 自動(dòng)定位、外部軸插補(bǔ)和工件定位，以達(dá)到完美的零件定位

　　● 強(qiáng)大、專業(yè)的團(tuán)隊(duì)服務(wù)