汽车后侧围内板点焊机器人工作站研究
发布时间：2021-07-14 11:10
焊接是汽车车身制造的关键工艺。推进焊接的自动化与智能化对于提高汽车质量,降低制造成本具有重要意义。焊接机器人可以实现高强度、高精度、高稳定性焊接作业,在汽车车身制造中得到越来越广泛的应用。本文为实现汽车后侧围内板的自动焊接,对点焊机器人工作站设计与应用进行了研究,完成了点焊机器人工作站的结构设计、路径规划、运动仿真、控制系统设计等工作。主要研究内容如下:首先,根据汽车后侧围内板的工艺特点及生产要求,进行了点焊机器人工作站的总体设计。确定了点焊机器人工作站的工位数量、工位分布、整体尺寸、关键设备型号等内容。对焊接夹具定位与夹紧机构进行了研究,运用CATIA软件完成了焊接夹具的设计,并应用有限元分析技术和人机工程学原理验证了焊接夹具设计的合理性。其次,应用改进蚁群算法对汽车后侧围板点焊机器人工作站进行路径规划。综合考虑了点焊机器人焊接过程中姿势变化最少与焊接路径最短的要求,采用分组法对工作站路径规划进行深入研究,建立了机器人焊接路径三维TSP数学模型,并编制MATLAB程序进行求解。为解决蚁群算法在点焊机器人工作站路径规划中,容易陷入局部最优解的问题,提出应用混合粒子群算法的交叉和变异操作...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汽车白车身结构图
去的大批量生产，转变为多品种小批量生产，因此对焊接设备的柔性提出了较高求，焊接专机很难适应这种变化。焊接机器人是指从事焊接工作的工业机器人机器人生产柔性好、操作简单、焊接效率高。放眼未来，随着焊缝跟踪、焊接机智能决策、高感度碰撞检测功能等技术的成熟，焊接机器人技术必将有更广阔的前景。焊接机器人按自动化布置方式分为工作站布置方式和生产线布置方式。焊接机工作站是一种典型的一体化设备，如图 1.2 所示，主要由机器人系统、控制系全系统、夹具等部分构成，不同的工作站所包含的系统也有差别。目前，国内外领域里应用最广泛的主要是点焊机器人工作站和弧焊机器人工作站。焊接机器人站主要用于分总成零件的焊接[5]，因焊接工作站的投资较低，经济效益较好，因到广泛的应用。焊接生产线如图 1.3 所示，采用多机器人协作技术实现多项焊接，或焊接作业与定位、安装、检测等气体工序的同时进行，能极大提高生产效率保证质量，进一步较少人工介入，生产空间更紧凑。焊接生产线成本较高，主要于车身总成的焊接。
去的大批量生产，转变为多品种小批量生产，因此对焊接设备的柔性提出了较高求，焊接专机很难适应这种变化。焊接机器人是指从事焊接工作的工业机器人机器人生产柔性好、操作简单、焊接效率高。放眼未来，随着焊缝跟踪、焊接机智能决策、高感度碰撞检测功能等技术的成熟，焊接机器人技术必将有更广阔的前景。焊接机器人按自动化布置方式分为工作站布置方式和生产线布置方式。焊接机工作站是一种典型的一体化设备，如图 1.2 所示，主要由机器人系统、控制系全系统、夹具等部分构成，不同的工作站所包含的系统也有差别。目前，国内外领域里应用最广泛的主要是点焊机器人工作站和弧焊机器人工作站。焊接机器人站主要用于分总成零件的焊接[5]，因焊接工作站的投资较低，经济效益较好，因到广泛的应用。焊接生产线如图 1.3 所示，采用多机器人协作技术实现多项焊接，或焊接作业与定位、安装、检测等气体工序的同时进行，能极大提高生产效率保证质量，进一步较少人工介入，生产空间更紧凑。焊接生产线成本较高，主要于车身总成的焊接。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车车身分析及主要功能介绍[J]. 赵力学,黄东梅,侍代军. 内燃机与配件. 2018(03)
[2]2017年中国汽车市场盘点[J]. 赵黎. 汽车纵横. 2018(01)
[3]基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划研究[J]. 王志中. 机械设计与制造. 2018(01)
[4]一种改进蚁群算法在TSP问题上的应用[J]. 矫德强,常淮阳. 科技与创新. 2018(01)
[5]工业机器人技术的发展与应用综述[J]. 陈探. 内燃机与配件. 2018(01)
[6]基于蚁群算法-粒子群算法的白车身侧围点焊机器人路径规划[J]. 侯仰强,王天琪,李亮玉,张志臣,赵娜. 中国机械工程. 2017(24)
[7]焊接夹具在焊接机器人当中的应用[J]. 汪吉东. 科技创新与应用. 2017(29)
[8]基于蚁群算法的舰载机避障路线分析[J]. 张天赫,彭绍雄,罗亚民,王城超. 兵工自动化. 2017(10)
[9]改进蚁群算法下的物料配送路径优化研究[J]. 涂海宁,徐星. 机械设计与制造. 2017(08)
[10]车架第二横梁总成焊接工作站的设计与实施[J]. 张永波,岳德梅. 电焊机. 2017(07)
博士论文
[1]快速可重构汽车焊装制造系统及其关键支持技术研究[D]. 陈猛.重庆大学 2002
硕士论文
[1]车身焊接工业机器人的路径规划及仿真[D]. 刘畅.沈阳工业大学 2017
[2]轻型车主焊地板线夹具设计与仿真[D]. 王驌.长春理工大学 2017
[3]基于图像特征雷达图的机床导轨面磨损状况识别[D]. 喻思亮.湘潭大学 2014
[4]轿车车身部件点焊机器人工作站人机工程仿真分析[D]. 吴茁.吉林大学 2014
[5]混合遗传算法及其应用研究[D]. 云文霞.西北师范大学 2013
[6]城市医疗废弃物回收网络规划研究[D]. 褚文强.大连海事大学 2013
[7]基于免疫蚁群算法的桥式起重机主梁结构拓扑优化研究[D]. 朱学敏.中北大学 2013
[8]铝合金工件机器人自动化焊接工作站研究与开发[D]. 王浩.南京航空航天大学 2013
[9]发泡机控制系统的研究与设计[D]. 彭琛.湖南大学 2012
[10]轿车后轮罩总成焊接机器人工作站规划及仿真[D]. 马增辉.吉林大学 2012
本文编号：3284029
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汽车白车身结构图
去的大批量生产，转变为多品种小批量生产，因此对焊接设备的柔性提出了较高求，焊接专机很难适应这种变化。焊接机器人是指从事焊接工作的工业机器人机器人生产柔性好、操作简单、焊接效率高。放眼未来，随着焊缝跟踪、焊接机智能决策、高感度碰撞检测功能等技术的成熟，焊接机器人技术必将有更广阔的前景。焊接机器人按自动化布置方式分为工作站布置方式和生产线布置方式。焊接机工作站是一种典型的一体化设备，如图 1.2 所示，主要由机器人系统、控制系全系统、夹具等部分构成，不同的工作站所包含的系统也有差别。目前，国内外领域里应用最广泛的主要是点焊机器人工作站和弧焊机器人工作站。焊接机器人站主要用于分总成零件的焊接[5]，因焊接工作站的投资较低，经济效益较好，因到广泛的应用。焊接生产线如图 1.3 所示，采用多机器人协作技术实现多项焊接，或焊接作业与定位、安装、检测等气体工序的同时进行，能极大提高生产效率保证质量，进一步较少人工介入，生产空间更紧凑。焊接生产线成本较高，主要于车身总成的焊接。
去的大批量生产，转变为多品种小批量生产，因此对焊接设备的柔性提出了较高求，焊接专机很难适应这种变化。焊接机器人是指从事焊接工作的工业机器人机器人生产柔性好、操作简单、焊接效率高。放眼未来，随着焊缝跟踪、焊接机智能决策、高感度碰撞检测功能等技术的成熟，焊接机器人技术必将有更广阔的前景。焊接机器人按自动化布置方式分为工作站布置方式和生产线布置方式。焊接机工作站是一种典型的一体化设备，如图 1.2 所示，主要由机器人系统、控制系全系统、夹具等部分构成，不同的工作站所包含的系统也有差别。目前，国内外领域里应用最广泛的主要是点焊机器人工作站和弧焊机器人工作站。焊接机器人站主要用于分总成零件的焊接[5]，因焊接工作站的投资较低，经济效益较好，因到广泛的应用。焊接生产线如图 1.3 所示，采用多机器人协作技术实现多项焊接，或焊接作业与定位、安装、检测等气体工序的同时进行，能极大提高生产效率保证质量，进一步较少人工介入，生产空间更紧凑。焊接生产线成本较高，主要于车身总成的焊接。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车车身分析及主要功能介绍[J]. 赵力学,黄东梅,侍代军. 内燃机与配件. 2018(03)
[2]2017年中国汽车市场盘点[J]. 赵黎. 汽车纵横. 2018(01)
[3]基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划研究[J]. 王志中. 机械设计与制造. 2018(01)
[4]一种改进蚁群算法在TSP问题上的应用[J]. 矫德强,常淮阳. 科技与创新. 2018(01)
[5]工业机器人技术的发展与应用综述[J]. 陈探. 内燃机与配件. 2018(01)
[6]基于蚁群算法-粒子群算法的白车身侧围点焊机器人路径规划[J]. 侯仰强,王天琪,李亮玉,张志臣,赵娜. 中国机械工程. 2017(24)
[7]焊接夹具在焊接机器人当中的应用[J]. 汪吉东. 科技创新与应用. 2017(29)
[8]基于蚁群算法的舰载机避障路线分析[J]. 张天赫,彭绍雄,罗亚民,王城超. 兵工自动化. 2017(10)
[9]改进蚁群算法下的物料配送路径优化研究[J]. 涂海宁,徐星. 机械设计与制造. 2017(08)
[10]车架第二横梁总成焊接工作站的设计与实施[J]. 张永波,岳德梅. 电焊机. 2017(07)
博士论文
[1]快速可重构汽车焊装制造系统及其关键支持技术研究[D]. 陈猛.重庆大学 2002
硕士论文
[1]车身焊接工业机器人的路径规划及仿真[D]. 刘畅.沈阳工业大学 2017
[2]轻型车主焊地板线夹具设计与仿真[D]. 王驌.长春理工大学 2017
[3]基于图像特征雷达图的机床导轨面磨损状况识别[D]. 喻思亮.湘潭大学 2014
[4]轿车车身部件点焊机器人工作站人机工程仿真分析[D]. 吴茁.吉林大学 2014
[5]混合遗传算法及其应用研究[D]. 云文霞.西北师范大学 2013
[6]城市医疗废弃物回收网络规划研究[D]. 褚文强.大连海事大学 2013
[7]基于免疫蚁群算法的桥式起重机主梁结构拓扑优化研究[D]. 朱学敏.中北大学 2013
[8]铝合金工件机器人自动化焊接工作站研究与开发[D]. 王浩.南京航空航天大学 2013
[9]发泡机控制系统的研究与设计[D]. 彭琛.湖南大学 2012
[10]轿车后轮罩总成焊接机器人工作站规划及仿真[D]. 马增辉.吉林大学 2012
本文编号：3284029
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