白车身机器人焊装自动线关键装备技术的研究

论文摘要

焊装是汽车车身制造过程中十分重要的工序之一。白车身焊装技术和焊装线装备水平均是提高整车产品质量和生产效率的关键因素。本论文结合乘用车白车身结构与主要焊装工艺,对机器人焊装自动线的组成及其关键装备进行了分析,并重点对机器人末端执行器和焊装线柔性合装台夹具进行了研究,通过运用CATIA软件对焊装夹具进行虚拟开发设计,建立了基于CATIA的参数化、模块化、标准化设计方法和DMU模拟仿真流程,并构建了基于CATIA的计算机辅助设计库。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 白车身机器人焊装自动线国内外发展状况
• 1.1.1 国外发展状况
• 1.1.2 国内发展状况
• 1.2 本课题研究的意义、内容和目标
• 1.2.1 研究意义
• 1.2.2 主要内容和目标
• 第二章 车身焊装工艺与自动线装备
• 2.1 白车身及其主要焊装工艺
• 2.1.1 白车身概述
• 2.1.2 白车身主要焊装工艺
• 2.1.3 白车身焊装工艺流程
• 2.2 机器人焊装自动线的组成及特点
• 2.3 焊装机器人系统
• 2.3.1 六自由度工业机器人
• 2.3.2 机器人的运动控制
• 2.3.3 机器人末端执行器
• 2.4 车身输送系统
• 2.5 自动上料系统
• 2.5.1 顶盖自动上料机
• 2.5.2 其他自动上料机
• 2.6 焊装夹具
• 2.7 焊装自动线布局与工位概述
• 2.8 本章内容小结
• 第三章 焊装线机器人柔性末端执行器的研究
• 3.1 焊装线机器人末端执行器的分类与应用
• 3.2 机器人抓具焊枪集成的研究
• 3.2.1 一体化点焊枪
• 3.2.2 一种带抓取功能点焊枪的研究
• 3.3 机器人 GEO 抓具的研究
• 3.3.1 GEO 抓具的柔性焊装功能分析
• 3.3.2 GEO 抓具的定位与锁止
• 3.3.3 GEO 抓具对工件的拾取与夹紧
• 3.4 普通抓具
• 3.5 本章内容小结
• 第四章 柔性合装技术与装备的研究
• 4.1 车身合装技术
• 4.2 车身合装夹具
• 4.2.1 普通合装夹具的类型及其功能分析
• 4.2.2 柔性合装夹具的种类与功能分析
• 4.3 本章内容小结
• 第五章 基于CATIA 的焊装夹具设计方法的研究
• 5.1 CATIA 三维设计软件概述
• 5.2 工件的定位和夹紧
• 5.2.1 “N-2-1”定位原理
• 5.2.2 定位点和夹紧点布局优化方法的研究
• 5.2.3 主控点 MCP 和主控截面 MCS
• 5.3 焊装夹具设计方法的研究
• 5.3.1 整体方案的确定
• 5.3.2 车身统一基准系统与空间坐标系的统一规定
• 5.3.3 基于 CATIA 的焊装夹具结构设计流程
• 5.3.4 CATIA-DMU 技术的研究
• 5.4 标准化、模块化、参数化（“三化”）研究与知识库的构建
• 5.4.1 “三化”研究的意义与产品优势
• 5.4.2 转接块和支撑座的标准化
• 5.4.3 定位销的参数化
• 5.4.4 气动夹紧单元的模块化
• 5.4.5 基于 CATIA 的“三化”知识库的构建与管理
• 5.5 本章内容小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文完成的工作
• 6.2 有待于进一步研究的问题
• 参考文献
• 附录