本文將機器人仿真軟件ROBCAD軟件強大的功能與機器人滾邊壓合先進技術的工藝特點相結合，闡述了在汽車車身工藝中的具體實際應用，達到了完美的效果，指出了機器人滾邊壓合技術的應用前景。
1986年，ROBCAD機器人CAD及仿真系統問世，短短幾年內迅速在福特、大眾和菲亞特等多家汽車公司以及美國洛克希德宇航局等得到廣泛應用。機器人仿真系統同時朝著通用化、完整化、交互式計算機圖形化、智能化和商業化的方向發展。目前，ROBCAD已成為世界上流行的機器人仿真系統之一。在ROBCAD功能及關鍵技術分析研究中，一個先進實用的機器人仿真系統應具備以下功能：與其他CAD系統兼容；通用機器人運動學建模、運動學解調器；多運動機構相互通信、協調作業仿真；離線編程，作業任務下裝、上調。
ROBCAD在國內各行各業也得到了廣泛的應用，其中具有代表性的是在一汽-大眾焊裝車間奧迪生產線中廣泛應用于機器人自動工位的設計、仿真模擬、離線編程及調試，如點焊、螺柱焊、涂膠、激光焊、弧焊和滾邊壓合等自動工位。隨著我國汽車行業的日漸崛起，ROBCAD已成為國內機器人仿真、設計流行的軟件之一。
ROBCAD軟件特點
ROBCAD能夠針對多個機器人和自動加工過程包含產品的內容和產品信息資源，進行設計、仿真、優化、分析和離線編程。它通過提供一個共同的平臺來進行過程優化和計算系統循環時間。通過它能夠設計life-like、整個加工cell完整的動作建模和系統3D圖形計算機工作站（SGI）。
作為一個標準的大規模的解決軟件，ROBCAD能夠充分集成主要的工藝，通過一套強大的過程特定應用，覆蓋范圍廣，包括點焊、弧焊、激光焊和沖鉚等。
ROBCAD模擬建立所有機器人的物理特征和其他的自動設備，當開發一個規劃概念時，能夠使用戶校正可訪問的界限（到達目標、定義路徑、避免碰撞和計算循環時間）。主要特征如下：主要MCAD系統的相互操作；機器人、機械、工具和裝備庫；組件的建模；機器人關節和其他機械結構的建模；workcell 3D布局定義；路徑可到達檢查、干涉區域分析和優化節拍；動作仿真和幾個機器人和其他機械機構的同步模擬；建模和優化整個加工過程（SOP）；OLP（離線編程）。
ROBCAD軟件的開發有著突出的優點：提高加工質量、精確度和效益；減少勞動力時間和過程工程主導時間；極大提高程序的準確度和過程質量；優化開發和主要的投資；OLP更好的使用了產品裝備；減少成本；加速了投入市場的時間。
機器人滾邊壓合技術
機器人滾輪翻邊壓合是通過裝在機器人上的滾輪，對凸邊進行多次滾壓從而完成折邊壓合的一種方法。傳統的折邊采用液壓系統或電動系統，帶有產生高壓的液壓系統及其附屬設備，通常采用分別進行預壓合和壓合兩個步驟完成壓合的全過程。其方式是通過壓合相塊進入和旋轉進入來完成壓合，此方法的壓合預留量為0.1～0.5mm，而且一個模具只能用于單一的零件壓合，調試工作量大、工作臺高且人工上件困難，并有損壞工件的危險，維修成本高。
機器人滾輪翻邊壓合有其不可替代的優越性，通過安裝在機器人頭上（六軸）的壓合工具，直接進入設備完成壓合，靈活性高，一般分3次壓合來完成壓合過程，壓合預留量為0mm，而且利用機器人的六自由度和ROBCAD編程可以實現對所有的零件進行壓合，上件容易，可以手工也可以自動上件，且維修方便、成本低廉。
機器人滾邊壓合是近幾年發展起來的一種嶄新的壓合技術，由于它具有很多優點，所以發展比較快，應用變得更加廣泛。現在國內應用這一技術的代表性公司當屬大眾集團，該技術在一汽-大眾有限公司焊裝奧迪B8車型上得到廣泛應用。現B8在天窗頂蓋、前蓋、四門和輪罩上都應用該項技術，其完美的壓合效果和維修方便等特點得到了廣泛的好評，目前其他汽車公司也陸續采用了該技術，該技術在國內有著非常廣闊的應用前景。
國際上主要流行3種壓合標準，其最終目的也各不相同：歐式壓合：分4次壓合，在汽車碰撞時對人身傷害比較小；標準壓合：分為3次壓合，第1次就定下來尺寸，一定控制好第一次壓合；日式壓合：在門鎖位置能看到，比較美觀。
在機器人滾邊壓合技術中：
1.機器人的承載能力：三維傳感器的測量結果表明，機器人的負載在任何方向都小于大約150kg。
2.折邊床：和夾具折邊相比折邊床的負載沒有發生變化，所以折邊床還是采用鑄鋼（GP3M）（900～1000N/mm2）折邊區域采用激光硬化。定位銷是可以抽出的。
3.滾輪：滾輪是標準的曲線輪，在需要的情況下也可以對其進行表面處理或增加型塊。
4.折邊速度：機器人的運動速度應是300mm/s（在邊角區域和有很大方向變化的區域相對要慢一些）。三次折邊的平均值是2.4m/min，此外工作時間還可以通過機器人模擬程序來驗證
5.折邊角/開角：每次折邊的折邊角基本上不允許大于35°(折邊波浪t)，在特殊情況下可以考慮采用大的折邊角。
外板開角至120°是允許的，大的開角要根據實際情況而定 (4次折邊)。
機器人滾邊壓合技術具有諸多優點：投資低；所需調節時間短，可以更好地應對零件更改；使壓合程序的迅速平移成為可能；設備安裝簡便，通過性好；無需特殊動能，只需要0.6MPa壓縮空氣和電氣連接；滾邊壓合輪安裝方便；結構類型簡便，通過性佳；壓合模經激光淬火，使用壽命長；可利用KUKA標準機器人；備件需求低。
奧迪的輪罩壓合
在Audi B8側圍外板后輪罩的壓合工藝中，其形狀為弧形，整個過程總共分為3次壓合，每次這邊角度為30°，經大量調試證明，壓合結果沒有產生裂痕缺陷，目前已經成為一項成熟應用。
在ROBCAD環境下，主要的建立及調試流程如圖1所示。
圖1 建立及調試流程
輪罩的壓合曲線軌跡共建立了3條，在奧迪標準中使用了KUKA機器人，在實際軌跡編程中使用了CIR指令，使壓合效果達到更好。圖2為ROBCAD下建立的滾邊壓合實例。
圖2 ROBCAD下建立的滾邊壓合實例
在實際運行過程中，可根據實際需要調節壓合的次數，視具體的壓合件情況而定。滾邊壓合效果有很多影響因素，例如壓合件質量批次的不同、底模與工件的配合間隙以及滾輪與底模的接觸力等均影響壓合的最終效果，所以必須在實際質量優化中進行反復測試和調整，直至達到壓合完美的效果。
結語
要適應靈活的市場，就要有靈活應變的機制，不斷推陳出新，而汽車制造成本也正逐漸成為現代汽車產業的重要問題，只有制造成本低，生產出的產品才有競爭力。機器人滾輪翻邊壓合具有很多優點，非常適合現代化的汽車制造工業，發展潛力巨大，具有廣闊的發展前景。
