一、焊件机器人模型及焊件规格
六自由度焊接机器人焊件1的规格为长度200cm，宽度为200cm，高度为500cm的长方体；焊件2的规格为半径100cm，高度为50cm的圆柱体；焊件3为半径为100cm，高度为50cm的圆锥体。
图1 Robotstudio中某六自由度焊接模型
二、使用robotstudio进行仿真
1.导入IRB1410焊接机器人模型，导入焊枪规格为AW_Gun_PSF_25，采用从布局的方式建立机器人系统。
2.更新转数计数器。
3.使用示教器建立工具坐标。动作模式为线性运动，坐标系为基坐标，采用四点法建立坐标。工具数据记录了工具的TCP、重量和重心，参数如下。
图2 工具坐标的参数设置
4.使用示教器建立工件坐标，动作模式为线性运动，坐标系为工件坐标，采用三点法建立坐标。
5.使用示教器进行焊接轨迹规划，编程程序如下。
图3 示教器仿真轨迹程序
三、RobotStudio仿真
RobotStudio是一款功能强大的仿真模拟软件，该软件除了可以使用示教器编程进行模拟轨迹仿真，还可以使用RobotStudio本身的功能进行仿真模拟。其作用和示教器一样，并且可以模拟现场生产时可能发生的碰撞，实现碰撞检测仿真。离线仿真的步骤如下:
（1）建立工作站。
（2）通过软件本身自带功能进行工件坐标的建立，采用取点框架的方法进行建立坐标系，采用三点法建立工件坐标系。
图4 三点法建立工件坐标
（3）通过软件本身自带功能进行工具坐标的建立，建立完成工具坐标后应该将基准坐标系改为当前的工件坐标。
图4 软件中建立的工具坐标
（4）创建机器人工作任务路径。首先建机器人模型回到机械原点，然后进行第5轴稍微转动，防止出现奇点，造成机械故障，影响仿真完成。随后利用软件自带的轨迹规划程序进行仿真编程。
（5）对已经完成的路径编程进行调试。实现对路径到达能力进行检测，防止出现任务点超出机器人机械臂的工作范围，随后进行沿路径运动，检验是否能够良好进行轨迹模拟运动。
（6）机器人轨迹仿真。将已完成的程序编程同步工作站到虚拟控制器中，点击开始后轨迹仿真可直接运行。
（7）进行碰撞检测。可以对运动过程中的碰撞进行检测，防止实际生产中对工业机器人造成碰撞损伤。对碰撞检测是使用焊件2，接近参数设置为5mm,当两个物体距离5mm时，变成黄色；当碰撞上时，变成红色。
图5 碰撞检测参数设置
四、离线仿真
相比较以上两种仿真，离线仿真可以根据焊件外轮廓自动形成轨迹，相对来说比较简单，便于使用。具体的仿真步骤如下：
（1）导入待焊工件模型为焊件2圆柱体。
（2）通过软件本身自带功能进行工件坐标的建立，采用取点框架的方法进行建立坐标系，采用三点法建立工件坐标系,第一点取圆柱的圆心，第二点取X轴正方向，第三点取Y轴正方向。
（3）创建待焊接工件的表面边界，为下一步操作建立基础。
（4）进行表面选择，创建轨迹。
（5）通过基本功能创建自动路径。
（6）通过软件自带功能进行待焊工件的轮廓捕捉。
（7）通过软件自带功能进行待焊工件的表面捕捉。
（8）完成以上操作后就可自动创建出路径。
（9）通过功能菜单检查机器人焊枪的位姿，防止出现仿真故障。
图6 机器人焊枪的位姿
（10）修改机器人焊枪不能到达点，完成程序编程。
（11）检查参数配置，使之前和之后数据相差不得大于90度，为使运动仿真更加稳定流畅相差越小越好。
（12）对已经完成的路径编程进行调试。实现对路径到达能力进行检测，防止出现任务点超出机器人机械臂的工作范围，随后进行沿路径运动，检验是否能够良好进行轨迹模拟运动。
（13）机器人轨迹仿真。将已完成的程序编程同步工作站到虚拟控制器中，点击开始后轨迹仿真可直接运行。
（14）完成仿真后获得轨迹规划仿真。
