一种工业机器人夹具换装单元的设计与研究

工业机器人技术是对工业机器人进行编程,控制工业机器人做出类似人的生产劳动动作,辅助生产者进行工业制造生产活动。因此,研究设计了一种工业机器人夹具换装单元。它是一种可以很好地与工业机器人结合使用,从而发挥工业机器人的最大优势和实现工作流程最大自动化程度的一种新型智控单元,可将夹具设计成标准化系列,具有很强的整合性。它将多种夹具整合到夹具换装单元,对夹具进行管理和调用,实现了保护和存放夹具的基本功能,同时在现有技术上优化了工作流程,升级了工业机器人设备,使工业机器人设备在工作流程中更加自动化、标准化和可视化。     

基于PLC的管类铸件打磨生产线通用液压夹具系统设计

机器人打磨系统在加工不同种类铸件时需要更换相应的夹具,此步骤极大降低了机器人打磨产线的自动化程度与加工效率。针对以上问题,文中提出一种适用于管类铸件的可在一定尺寸范围内通用的夹具系统。首先,确定了管类铸件的夹紧需求,设计了相应的夹具组合夹紧方案,总结出一套不损伤铸件表面的夹具夹紧动作。随后,为夹具系统设计了相应的液压回路,并通过PLC配合压力继电器实现夹具动作顺序的控制。最后,对夹具平台的各辅助设备进行了整体布局,绘制液压夹具系统整体模型,并对夹具平台主体部分进行了有限元分析,证明其结构的可靠性。     

高压油泵单元壳体随行夹具开发

通过对高压油泵单元壳体零件的工艺分析,研究自动化生产线的需求,将车床加工工装、加工中心加工工装、机器人夹持等结合起来,设计带有车床夹具、加工中心夹具、机器人夹持等标准接口的随行夹具,实现了复杂异型零件的多工序自动化加工,通过改进随行夹具对相似零件的定位装夹,使柔性混线生产成为可能。     

可重构夹具机器人的结构设计及运动分析

夹具作为一项工业生产中必不可少的工具,一般只要具有固定和夹持功能,均可称为夹具,其在汽车生产制造中发挥着越来越重要的作用。随着夹具应用的广泛化,机器人开始被利用在汽车生产线上,代替传统的夹具。夹具机器人相当于搬运机器人,主要运用于汽车生产线中以提高其工作效率从而加快汽车更新换代。面对飞速发展的经济,当前应用于汽车生产线上的夹具机器人存在自由度少等诸多问题,显然不能满足日益剧增的汽车产业的需求。本文研究的可重构夹具机器人是一种能够按照人类预先设定的程序和指挥运行的自动化机械装置,其具有极高的适应度和极快的反应能力,能够适应不同的工作环境,在汽车工业领域占据提高汽车生产效率的重要地位。只有解决当前夹具机器人面临的诸多问题,才能更好的促进汽车产业乃至机器人行业的发展。     

电磁无心夹具结构与调整参数的优化设计

电磁无心夹具是一种适合薄壁回转体金属零件磨削加工的高效率夹具,对电磁无心夹具的结构进行优化设计,并科学地确定调整参数,以实现专用磨床的"无心化"、自动化和工艺工装的标准化,促进企业的技术改造均具有重要的指导作用。     

集成工业机器人的自动打磨生产线的夹具设计

为克服打磨工作粉尘多、噪声大的缺陷,将工业机器人集成到自动打磨生产线中,用于被打磨工件的自动上下料。为此设计了机器人夹具、打磨机夹具、工件料盘,从而实现了打磨工作的全自动化,完全达到了设计目的。     

兼容纸质周转箱的电能表上下料方法的设计与改进

对电能表自动化检定流水线中电能表上下料环节进行研究,提出了一种兼容纸质周转箱的电能表上下料方法。通过建立效率优化模型,设计了机器人真空吸盘和气动手指结合的运作模式,在不更换机器人夹具的情况下,实现兼容抓取,省略频繁的机械人"换爪"步骤,解决电能表上下料单元运作效率落后于电能表自动化流水线整体运作效率的问题,大幅提高电能表上下料环节机器人的运作效率。该电能表上下料方法易于推广,改进效果明显,系统整体运行效率大幅提高。     

基于工业机器人的“智能制造”柔性生产线设计

随着德国"工业4.0"、美国"工业互联网"及我国"中国制造2025"的提出,智能制造、自动化装备等细分产业得到重点关注,并不断向FMS柔性制造系统或FMC柔性制造单元发展。设计的"智能制造"柔性生产线,以安装在行走导轨上的机器人为基础,同时负责两台数控车床、两台数控加工中心的上下料工作。生产线中还配置了由回转上料机构与取料机构组成的自动上料系统和自动换夹具系统,并在取料台上方安装了视觉系统。当更换加工产品时,机器人只需要作出有限调整,就可以很快进行不同产品的加工,具有较高的柔性特征。     

基于工业机器人的自动点焊系统构建

为实现不锈钢餐厨具制造行业的点焊自动化,提高传统点焊工艺的自动化水平及生产效率,保证产品质量,设计一套柔性工业机器人自动点焊系统。介绍了系统的总体方案和控制方案,设计了包底片、铝片自动上料装置和复合底点焊夹具以及机器人末端执行器,采用双6轴工业机器人实现了不锈钢锅具的点焊工艺全自动。     

面向复杂曲面加工的虚拟夹具辅助机器人示教编程研究

为解决面向复杂曲面加工的机器人示教编程中虚拟夹具构造困难、难以依据操作者意图自适应调整等问题,提出一种虚拟夹具离线构造和在线迭代更新的辅助机器人示教编程策略。采用示教曲面流形离线构造先验虚拟夹具，若先验虚拟夹具吻合待加工曲面，则利用弹簧阻尼系统对示教路径偏差进行在线补偿，否则通过虚拟夹具刚柔性自适应调整实现迭代修正。研究结果表明，由曲面流形构造虚拟夹具简单且具有泛化特性，提高了复杂曲面虚拟夹具构造效率；以正弦/风扇轨迹作为虚拟夹具辅助示教，能使辅助示教路径位置误差、姿态误差分别降低至少84%、81%，并能根据操作者意图自适应调整虚拟夹具以更加吻合目标曲面。     

基于试制白车身生产线柔性能力改造研究

为解决试制白车身生产线实现两种车型白车身的共线生产问题,展开对该生产线柔性能力的分析研究,通过改造优化白车身BOP制造工艺,调整各焊合零件的工艺流向,调整焊接设备和拼装夹具的布置,提高焊钳的通用性,提高夹具平台柔性化,实现生产场地利用率最大化,生产设备利用率最大化,最大限度发挥白车身生产线的柔性生产能力,实现最大化的低成本样车制造工作。     

汽车覆盖件焊装夹具设计参数库的开发

通过采用模块设计和参数化设计技术，研究车身薄板零件焊装夹具的定位特征和设计特征，建立汽车车身焊装夹具零件分类准则和相关设计准则，开发出汽车车身焊装夹具参数化零件库，为焊装夹具的设计提供有力支持。     

汽车覆盖件焊装夹具虚拟设计参数库的开发

汽车焊装夹具的设计直接影响到汽车车身的制造质量和开发周期 ,计算机辅助夹具设计技术逐渐得到重视。本文通过采用模块设计和参数化设计技术 ,研究车身薄板零件焊装夹具的设计特征和设计过程 ,建立了汽车焊装夹具设计分类系统 ,开发出基于实例的汽车虚拟焊装夹具设计参数化零件库。采用该系统将减少焊装夹具的静动态调试时间 ,提高夹具设计水平 ,缩短车身开发周期     

车身焊装夹具的三维设计研究

为了提高白车身焊装夹具的自动化、柔性化水平,减少新产品上市的周期及制造成本。根据某轿车车身侧围内板某具体工位的工艺文件,利用CATIA软件建立其焊装夹具的三维数字模型,选择具体焊钳型号,检查其干涉部分并进行相应的具体更改,最终完成了产品的设计。     

汽车零部件点焊柔性工作站的仿真应用

论述了Process Simulate仿真技术在汽车零部件点焊工作站开发中的应用,详细介绍了建模流程、仿真运动分析和离线编程。利用Process Simulate仿真平台,进行精确的布局优化、焊枪干涉检查和夹具优化,保证机器人工作站后期实施的可行性。详述了机器人焊接路径优化与离线编程技术。实际应用表明:Process Simulate仿真技术可以保证焊接工作站开发与实施的可行性、高效性和安全性,提高生产效率。     

面向装配系统可靠性分析的车身夹具系统优化设计

为描述多工位车身装配系统的渐进衰退特性,建立了面向车身产品尺寸质量和夹具系统要素的装配系统可靠性模型。结合夹具设计稳定性参数约束,提出了面向白车身装配系统可靠性的车身多工位焊装过程的夹具布局优化方法;在给定夹具布局下构建了定位销制造成本函数,提出多工位夹具定位销磨损率的优化模型并对其进行优化分配。将上述方法应用于侧围装配案例,分析发现优化后装配系统可靠性衰退过程得到较大改善,并有效提升了夹具系统的使用寿命。     

FLEXIBLE ASSEMBLY FIXTURING LAYOUT MODELING AND OPTIMIZATION BASED ON GENETIC ALGORITHM

There are many welding fixture layout design problems of flexible parts in body-in-white assembly process, which directly cause body assemble variation. The fixture layout design quality is mainly influenced by the position and quantity of fixture locators and clamps. A general analysis model of flexible assembles deformation caused by fixture is set up based on "N-2-1" locating principle, in which the locator and clamper are treated as the same fixture layout elements. An analysis model for the flexible part deformation in fixturing is set up in order to obtain the optimization object function and constraints accordingly. The final fixture element layout could be obtained through global optimal research by using improved genetic algorithm, which effectively decreases fixture elements layout influence on flexible assembles deformation.     

基于 ANSYS的车身柔性薄板焊装夹具优化设计

介绍薄板焊装夹具在国内外研究进展,然后在＂N-2-1＂定位原理的基础上,建立了适合车身焊接工艺的工件定位点优化设计的数学模型,提出了一种可以快速确定工件定位点位置以及夹具布局方案的设计方法。利用ANSYS有限元软件对模型进行了实验分析和验证,得出板料有限元网格的大小、夹具的定位点、夹紧点及夹紧力的大小等对接触变形的影响。结果表明该模型和方法快速、准确、合理,达到了预期设计的目标。     

汽车零部件焊接工艺研究

通过研究汽车零部件焊接工艺,揭示汽车焊接工艺发展趋势。方法对CO2保护焊、电阻焊、激光焊的优点进行概述,并对激光焊接工艺在车身制造、零部件制造的应用以及复合激光焊的应用进行研究。汽车零部件焊接工艺应满足汽车车身结构多方面的要求,确保整车品质,必须根据不同材料采用不同的焊接工艺。我国汽车的整体焊接工艺水平,和国外先进的焊接技术还有一定的差距。因此,必须坚持技术创新,大力加速发展高效节能的焊接新工艺及新设备。     

汽车零部件焊接工艺研究

通过研究汽车零部件焊接工艺,揭示汽车焊接工艺发展趋势。方法对CO2保护焊、电阻焊、激光焊的优点进行概述,并对激光焊接工艺在车身制造、零部件制造的应用以及复合激光焊的应用进行研究。汽车零部件焊接工艺应满足汽车车身结构多方面的要求,确保整车品质,必须根据不同材料采用不同的焊接工艺。我国汽车的整体焊接工艺水平,和国外先进的焊接技术还有一定的差距。因此,必须坚持技术创新,大力加速发展高效节能的焊接新工艺及新设备。