機器人離線編程
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-17
機器人離線編程的實例教程
一、什么是機器人離線編程？
機器人離線編程是自動化生產的重要一環。離線編程指，在建立了機器人的三維模擬場景后，經由軟件仿真計算，生成控制機器人運動軌跡，進而生成機器人的控制指令。工程師可以由此來控制物理環境中的機器人。
與普通機器人示教編程不同，在離線編程過程中，機器人等生產設備無需離開生產線，生產不必中斷。在電腦中導入CAD數據后，程序員可以通過離線編程軟件對機器人的焊槍角度，手臂配置、進給/速度、功率、運動軌跡等進行多方位設置，創建、優化并驗證焊接計劃。編程完成后，實際加工流程將由自動化系統執行。同時，執行效果的監控也是全自動的。借助離線編程，焊接周期將明顯縮短，并且焊接結果質量也將顯著提高。
Delfoi Robotics 是集數字化工廠仿真和離線編程為一體的現代化智能工廠軟件，適用于工業機器人所有應用場景，采用機器人仿真與離線技術，為用戶提供針對性解決方案以滿足每家公司苛刻的工藝要求。
Defoi離線編程：兼容焊接、切割、噴涂、點焊、拋光等工業機器人工藝應用，支持多品牌機器人離線編程和程序導入導出功能，實現真正意義上的離線編程。
二、離線編程的步驟是什么？
1、在虛擬環境中創建加工場景，將現實中的生產線還原到軟件中；
2、設置加工工藝（如焊接、激光切割等）；
3、編排機器人運動路徑，在軟件中完成仿真；
4、對不同品牌的機器人生成相應的控制指令，完成機器人編程。
Delfoi Robotics各版本功能明細：
展開 關于不同的機器人編程語言我們就先說到這里，因為來自全球有至少幾十個不同的機器人生產商。有些品牌不提供離線編程軟件，例如優傲（Universal Robots）機器人，用戶需要通過機器人的示教器界面（優傲的設計非常直觀，但是功能也比較有限），或使用ASCII編輯器用UR腳本語言（基于Python）編程。其他機器人生產商致力于開發計算機輔助設計（CAD）軟件插件，比如日立（Mitsubishi）機器人的MelfaWorks軟件插件可直接連接SolidWorks。
工業機器人發展至今，沒有一種統一的機器人編程方式讓人感到失望。數控機床使用的G代碼程序在50年代被引入，它出現在數控技術產生后不久，現今大部分數控機床（CNC）都使用G代碼編程。但是對于工業機器人來說卻沒有這樣一款通用的編程語言。
通常來講，機器人編程可分為示教在線編程和離線編程。那么示教在線編程在實際應用中主要存在以下問題：
1、示教在線編程過程繁瑣、效率低。
2、精度完全是靠示教者的目測決定，而且對于復雜的路徑示教在線編程難以取得令人滿意的效果。
基于對示教編程出現的弊端，那么離線編程就出現啦！與示教編程相比，離線編程又有什么優勢呢？
1、減少機器人的停機時間，當對下一個任務進行編程時，機器人仍可在生產線上進行工作。
2、使編程者遠離了危險的工作環境。
3、適用范圍廣，可對各種機器人進行編程，并能方便的實現優化編程。
4、可對復雜任務進行編程。
5、便于修改機器人程序。
聽到離線編程的這些優點后，很是好奇呢！迫不及待的想看看離線編程軟件長什么樣子。下面一一介紹一下主流的離線編程軟件吧。
1.Robot Art
Robot Art來自帝都北京，是目前離線編程軟件國內品牌中的頂尖的軟件。
展開 無論機器人品牌如何，通用軟件都能創建準確、無差錯、同質且高質量的焊接程序。
● 快速簡便： 具有用戶友好用戶界面的半自動編程
● 多機器人系統： 支持多臺同步協作機器人編程
● 無夾具焊接： 一個機器人作為零件定位器，而另一個機器人正在焊接
● 高質量方案： 集成質量控制和WPS（焊接工藝規范）
● 準確的刀具路徑： 先進的校準工具和軌跡管理
● 通用：支持ABB、Fanuc、KUKA、Yaskawa、Motoman、Kawasaki、Panasonic、IGM、CLOOS、Reis等。
工藝特點
●“直焊”向導
●“彎曲焊縫”向導
● 接縫搜索（1D、2D 或 3D）和自動搜索
● 多道次焊接和道次自動生成
● 縫焊
● 尖角焊接
● 焊縫的復制和鏡像
● 焊接工藝設置和功能的管理（例如焊接電壓、焊接速度和焊縫跟蹤）
● WPS焊接參數數據庫
● 機器人配置管理
● 換刀管理
● 所有外部機器人軸（例如龍門定位器、直線軌道和多軸工件定位器）的自動化、不受限制的計算/管理
● 輕松快速地微調所有焊接路徑和機器人通過點和移動點
● 快速驗證和修正路徑
● 多功能校準工具可確保建模單元編程的非常高的精度
高級功能
Solver Bundle 結合了先進的自動路徑規劃求解器，可解決無故障刀具路徑，如焊接路徑、通路路徑和搜索路徑。求解器包包含在 Delfoi Auto ARC 軟件中。
展開 Delfoi Robotics是集數字化工廠仿真和離線編程為一體的現代化智能工廠軟件，在機器人應用（如切割、焊接和表面處理）方面擁有豐富的經驗，有助于為制造商和系統集成商帶來改進的解決方案。Defoi離線編程：兼容焊接、切割、噴涂、點焊、拋光等工業機器人工藝應用，支持多品牌機器人離線編程和程序導入導出功能，實現真正意義上的離線編程。
● ARC - 弧焊與激光焊
Delfoi ARC - 弧焊與激光焊Delfoi ARC 是一款用于機器人弧焊和激光焊的快捷離線編程軟件。軟件能夠有效利用3維CAD模型數據規劃機器人焊接路徑，同時能夠在離線機器人程序規劃的過程中調用軟件焊接信息與工藝設計數據。進而提高焊接編程效率，確保離線程序與真機程序的一致性。
● Delfoi PAINT – 噴涂
Delfoi PAINT是一款專門為噴涂應用而提供的離線編程軟件。軟件在無需進行真實噴漆后的昂貴在線測試，即可通過軟件在線模擬噴涂過程并預先分析表面質量。用戶可以在仿真過程中反復測試與分析涂料的分布，從而得到更優的噴涂工藝參數和噴涂效果。涂布分辨率、涂料沉積和油漆厚度用不同的顏色表示，以幫助用戶提前分析涂布或輪廓處理質量。
● Delfoi SPOT – 點焊與鉚接
Delfoi SPOT 是一款針對汽車點焊與鉚接應用的離線編程軟件。該軟件可以有效利用三維CAD模型和自動點焊路徑求解器，實現機器人焊槍無碰撞。同時支持外部焊點數據批量導入，有效提高工業機器人的編程效率。
● Delfoi CUT – 切割與機加工
Delfoi CUT是一款快速便捷的基于參數和功能的機器人離線編程軟件。軟件能夠有效地利用工件的三維CAD數據特征來自動生成刀具路徑，因此常用于不同機器人3D切割和精加工等項目的編程仿真過程中。
展開 機器人離線編程應用
清水河大橋板單元U肋裝配焊接改變以往手動在線示教編程，提出了離線編程，克服了在線示教的諸多不足，離線編程具有開放性好、集成度高、對復雜任務編程快速精確等優點。為滿足小批量、多品種、成本低、時間短及焊接質量高等要求，研究和開發弧焊機器人離線編程系統具有重要的工程實用價值，既可提高焊接接頭質量及焊接接頭質量的穩定性，又能保證生產周期?；谌S模型離線編程應用于實際的生產焊接中，是一項非常現實的想法和創新。首先在三維軟件上建模，再進行離線編程并進行模擬再生焊接，及時調整各個焊接步驟及命令參數，確保焊接順序合理、焊接過程流暢，再將程序通過USB接入的方式導入機器人系統，然后進行工件焊接，如圖8所示。
在線示教編程受操作人員水平及狀態的影響較大，操作人員長時間處在高度精神集中的狀態，很難保證每個示教點的準確，從而使最終的編程精度變得不穩定，有時還會發生焊槍與工件相碰等問題。為了保證軌跡的精度，通常定位焊50mm的焊縫，需要示教50個點，以保證焊接機器人運行平滑及收弧點位置的一致。每根U肋的在線示教與編程需要約2h的時間，即一塊板單元在示教編程上需要8h。同樣規格的一塊板單元采用離線編程的方式只需編出第一根U肋的第一個定位焊程序，主機器人和子機器人合計約1.5h，然后進行程序的復制平移即可完成整塊板單元的編程工作，然后進行再生模擬焊接檢查程序是否有誤并進行程序的適當調整。采用離線編程，不僅實現編程時不影響焊接機器人的正常生產焊接，而且離線編程系統可以進行獨立編程，焊槍位置點的選取及焊槍姿態的過渡會很平滑，使編程精度大幅提高。編程人員通過模擬再生系統，能夠很直觀地檢查編程結果，并可以進行人工編輯修正。所以采用這樣的離線編程系統，能夠大幅提高編程效率，減輕編程員的勞動強度，提高產品的生產率及產品的焊接質量，使焊接機器人系統成為企業的一張名片。
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Defoi離線編程：兼容焊接、切割、噴涂、點焊、拋光等工業機器人工藝應用，支持多品牌機器人離線編程和程序導入導出功能，實現真正意義上的離線編程。
● ARC - 弧焊與激光焊
Delfoi ARC - 弧焊與激光焊Delfoi ARC 是一款用于機器人弧焊和激光焊的快捷離線編程軟件。
一、什么是機器人離線編程？
機器人離線編程是自動化生產的重要一環。離線編程指，在建立了機器人的三維模擬場景后，經由軟件仿真計算，生成控制機器人運動軌跡，進而生成機器人的控制指令。工程師可以由此來控制物理環境中的機器人。
與普通機器人示教編程不同，在離線編程過程中，機器人等生產設備無需離開生產線，生產不必中斷。
● 機器人編程的藝術——離線編程與實時驗證
隨著工業機器人的廣泛應用，編程的速度與調試成為提升生產線靈活性的關鍵。Visual Components集成強大的機器人離線編程功能，允許用戶在無需實際機器人運行的情況下，直接在3D環境中完成程序設計、路徑規劃與動作優化。此功能不僅很大程度地提高了編程效率，還確保了生產安全，避免了因現場調試可能帶來的停機損失。
Delfoi ARC根據選定的參數和特征，程序可以有效地利用3D CAD模型和軟件內部WPS（焊接工藝規范）數據庫的特征。無論機器人品牌如何，通用軟件都能創建準確、無差錯、同質且高質量的焊接程序。
● 快速簡便： 具有用戶友好用戶界面的半自動編程
● 多機器人系統： 支持多臺同步協作機器人編程
● 無夾具焊接： 一個機器人作為零件定位器，而另一個機器人正在焊接
他們的 RobotStudio? 程序是世界上最受歡迎的機器人應用離線編程和仿真工具。據該公司稱，通過其解決方案，用戶可以釋放靈活性并將其業務生產力提升到一個新的水平。他們甚至能夠設計機器人以滿足自己獨特的需求，尤其是在增材制造方面。正如下圖所示，ABB 六軸工業機器人被 Massive Dimension 使用，該公司致力于可持續發展3D打印行業的發展。
Visual Components 4.0是一款超級強大的數字化工廠仿真軟件，VC仿真軟件為廣大用戶提供了一個全方位的數字規劃設計平臺，整合了物流及機器人模擬功能，集離散物流仿真模擬、機器人離線編程、PLC 虛擬調試三大模塊于一身。用戶可以不用在VC4.0中進行二次建模，只需將已有的模型導入軟件中，加以編輯就可以使用，大大節省了工作時間。
此外，還有各類自動化控制系統編程、仿真軟件，工業機器人離線編程與仿真軟件，組態軟件和數據采集與監視控制（SCADA）軟件、實驗室信息管理系統（LIMS）、測試數據管理（TDM）、經銷商管理（DMS）、DNC（分布式數控，將數控程序分發到機床）和機床數據采集（MDC）等。主數據管理系統（master data management，MDM）在大型企業也開始應用。
3.Robot Works
RobotWorks是來自以色列的機器人離線編程仿真軟件，與Robot Master類似，是基于Solidworks做的二次開發。使用時，需要先購買Solidworks。
激光焊接技術在汽車行業的應用
汽車覆蓋件及結構件激光焊接系統
汽車車身覆蓋件及結構件激光焊接工作站(圖1、圖2)，是集激光焊接、弧焊、涂膠、機器人視覺、離線編程、焊縫跟蹤、數控技術、自動化、追溯系統等學科于一體的高新技術產品，具有高精度、高效率、高自動化等特點，具備智能化制造接口，可與工廠MES 系統連接，實現產品數據和質量追溯，輕松實現智能制造。
當前實用的工業機器人常為離線編程或示教，在調試階段可以通過示教控制盒對編譯好的程序一步一步地進行，調試成功后可投入正式運行。
機器人語言操作系統包括3個基本的操作狀態：
監控狀態
編程狀態
執行狀態
監控狀態：用來進行整個系統的監督控制。
