白車身焊接作為汽車制造的四大工藝之一,其焊接質量對于提高汽車穩(wěn)定性有至關的重要性。為提高生產節(jié)拍和效率,機器人被廣泛應用在汽車焊接生產中。而目前白車身焊接生產中焊接機器人的路徑規(guī)劃采用憑借工作人員的經驗進行規(guī)劃的方式,而這種人工規(guī)劃的方式往往存在著規(guī)劃時間長,焊點分配和焊接路徑規(guī)劃不合理、焊接干涉等問題。因此研究機器人焊接路徑規(guī)劃問題對合理分配機器人焊接任務、縮短焊接時間、充分發(fā)揮制造資源的優(yōu)勢及提高車身焊接生產效率等方面有著重要的工程意義。本文以發(fā)動機艙總成為對象,對發(fā)動機艙總成焊接工位上的單臺和多臺焊接機器人的路徑規(guī)劃問題進行了研究。首先,對白車身焊接技術與路徑規(guī)劃對象進行研究。分析了汽車白車身的結構和焊裝生產線、白車身焊接生產工藝流程以及零件、工藝和制造資源三大對象之間的關系,并詳細地對發(fā)動機艙總成零件和發(fā)動機艙總成上的焊點、發(fā)動機艙總成的點焊工藝和制造資源對象(主要為機器人、焊槍、焊接夾具)進行了研究和分析,為后續(xù)路徑規(guī)劃約束條件的建立提供理論依據(jù)。其次,對單臺機器人焊接路徑規(guī)劃問題進行研究。首先,制定解決路徑規(guī)劃問題的總體技術方案,建立求解路徑規(guī)劃問題的數(shù)學模型,分析各種智能算...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標和內容
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內容章節(jié)安排
第2章 白車身焊接技術與路徑規(guī)劃對象研究
    2.1 白車身焊裝生產概述
        2.1.1 白車身概念
        2.1.2 白車身焊裝生產線
        2.1.3 白車身焊接生產工藝流程
    2.2 白車身焊接機器人路徑規(guī)劃對象的研究分析
        2.2.1 零件對象的研究和分析
        2.2.2 點焊工藝對象的研究和分析
        2.2.3 制造資源對象的研究和分析
    2.3 本章小結
第3章 單臺機器人焊接路徑規(guī)劃研究
    3.1 路徑規(guī)劃的總體方案
    3.2 機器人路徑規(guī)劃實現(xiàn)的技術方案
    3.3 單臺機器人焊接路徑規(guī)劃的數(shù)學模型
    3.4 蟻群算法的基本原理
        3.4.1 基本思想
        3.4.2 蟻群算法求解
        3.4.3 蟻群算法的主要步驟
        3.4.4 算法基本流程
    3.5 蟻群算法參數(shù)的分析及選取
        3.5.1 信息素揮發(fā)系數(shù)ρ對蟻群算法性能的影響
        3.5.2 螞蟻數(shù)量m對蟻群算法性能的影響
        3.5.3 期望啟發(fā)因子β對蟻群算法性能的影響
        3.5.4 信息素啟發(fā)因子α對蟻群算法性能的影響
        3.5.5 信息素總釋放量Q對蟻群算法性能的影響
    3.6 基于改進蟻群算法的焊接路徑規(guī)劃設計
        3.6.1 粒子群算法的基本原理及數(shù)學模型
        3.6.2 算法的融合
        3.6.3 基于改進蟻群算法的路徑規(guī)劃
        3.6.4 改進蟻群算法的基本流程
        3.6.5 改進蟻群算法的仿真驗證
    3.7 單臺機器人焊接路徑規(guī)劃仿真實驗
    3.8 本章小結
第4章 多機器人焊接路徑規(guī)劃研究
    4.1 多機器人焊接路徑規(guī)劃分析
        4.1.1 多機器人焊接路徑規(guī)劃任務描述
        4.1.2 多機器人焊接路徑規(guī)劃約束分析
        4.1.3 多機器人焊接路徑規(guī)劃的主要步驟
    4.2 多機器人焊點分配數(shù)學模型
        4.2.1 多機器人焊點分配技術路線
    4.3 基于凸優(yōu)化理論的多機器人焊點分配模型
    4.4 多機器人防干涉問題分析
    4.5 多機器人焊接路徑規(guī)劃仿真
    4.6 本章小結
第5章 基于Tecnomatix多機器人焊接工位路徑規(guī)劃仿真研究
    5.1 Tecnomatix的概述
    5.2 多機器人焊點分配及焊接路徑規(guī)劃
    5.3 多機器人焊接工位虛擬環(huán)境的搭建
        5.3.1 發(fā)動機艙總成焊接工位模型的導入
        5.3.2 運動機構的定義
        5.3.3 焊槍運動模型的定義
    5.4 Process Simulation發(fā)動機艙總成多機器人焊接工位仿真
        5.4.1 焊點的投影
        5.4.2 焊點可達性分析及焊槍姿態(tài)的確定
        5.4.3 多機器人焊接路徑仿真
        5.4.4 SOP分析
    5.5 仿真結果分析
        5.5.1 機器人碰撞及運動速度分析
        5.5.2 仿真節(jié)拍分析
    5.6 機器人離線程序
    5.7 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 本文研究工作總結
    6.2 課題展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間所開展的科研項目和發(fā)表的學術論文



本文編號：4055135