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汽车车身柔性焊接工作站设计与实现
| 论文题名： | 汽车车身柔性焊接工作站设计与实现 |
| 关键词： | 汽车车身;柔性焊接工作站;机器人焊枪;焊接参数库 |
| 摘要： | 汽车越来越多的今天人们对汽车的需求也多样化，传统的大量单一生产方式已无法满足不同的需求。随着更新迭代的速度越来越快，如何实现快速转变生产将是汽车厂都需要面对的问题。车身车间有设备投资大，工装夹具设备共用性低的问题，要实现产品生产的快速变更，车身生产线需具有良好的柔性。为此，提出建立柔性焊接工作站，并以工作站作为柔性生产线的基本单元，解决车身生产线设备共用性差生产转变慢的问题。柔性工作站的设计与实现对汽车厂提高生产线的设备使用率与降低投资具有实际的意义。 论文从柔性焊接工作站的功能实现出发，完成工作站的布局、重要设备的选型和柔性夹具的设计；并利用仿真软件ROBOGUIDE对布局、选型和设计进行仿真验证，输出安装文件对现场设备的安装、调试进行指导；最后通过车身焊接，验证该柔性工作站设计的合理性。论文主要研究内容有： （1）柔性焊接工作站的布局。柔性工作站主要组成为机器人，工装定位夹具、焊接设备（焊枪）及其他辅助设备。根据工作站的布置应遵循的规则，机器人的选取流程，电阻点焊的原理及机器人焊枪的选取等，完成了柔性车架合拼焊接工位的布局设计，最后对柔性焊接机器人工作进行评价介绍，检查该工位的柔性的合理性。 （2）工作站柔性夹具、抓手的设计。柔性焊接夹具，是实现工位柔性的关键设备。根据零件定位理论，结合白车身的合拼工位前车体、后部下车体的定位夹具的具体要求进行设计，在UG中完成合拼工位的定位机构，夹紧机构，抓手，切换机构的数模搭建，最后根据白车身平台化的MCP要求，完成合拼工位的同平台车型的定位柔性夹具设计。 （3）仿真及离线编程。通过对仿真环境的搭建，并以此进行机器人动作过程中的干涉检查，负载验证，根据仿真完成初步规划设计。通过全面的仿真后，输出仿真交付物，用于指导现场设备安装，调试，通过离线程序提高现场调试效率。加速投产过程，将投资风险大大降低，从而保证产品的顺利投产。 （4）焊接参数库的建立及应用。通过定义焊接板材的主导板材与主导板厚，为选择参数找到了快速方法，减少参数选取中人工因素的影响。通过对焊接参数中电流、压力的参数系列化，完成焊接控制器的参数库建立。 （5）工作站控制系统搭建。通过规范控制系统结构，包含配电部分，控制部分和网络部分，按照规范完成对车架合拼工位的控制系统的设计。对工作站进行机械防护和电控防护设计，保证整个工作站的设备可以顺畅安全的运行。 |
| 作者： | 李冬艳 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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