白車身焊接作為汽車制造的四大工藝之一,其焊接質(zhì)量對于提高汽車穩(wěn)定性有至關(guān)的重要性。為提高生產(chǎn)節(jié)拍和效率,機(jī)器人被廣泛應(yīng)用在汽車焊接生產(chǎn)中。而目前白車身焊接生產(chǎn)中焊接機(jī)器人的路徑規(guī)劃采用憑借工作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)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(shí)間長,焊點(diǎn)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(jī)器人焊接路徑規(guī)劃問題對合理分配機(jī)器人焊接任務(wù)、縮短焊接時(shí)間、充分發(fā)揮制造資源的優(yōu)勢及提高車身焊接生產(chǎn)效率等方面有著重要的工程意義。本文以發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成為對象,對發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成焊接工位上的單臺(tái)和多臺(tái)焊接機(jī)器人的路徑規(guī)劃問題進(jìn)行了研究。首先,對白車身焊接技術(shù)與路徑規(guī)劃對象進(jìn)行研究。分析了汽車白車身的結(jié)構(gòu)和焊裝生產(chǎn)線、白車身焊接生產(chǎn)工藝流程以及零件、工藝和制造資源三大對象之間的關(guān)系,并詳細(xì)地對發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成零件和發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成上的焊點(diǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成的點(diǎn)焊工藝和制造資源對象(主要為機(jī)器人、焊槍、焊接夾具)進(jìn)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(tái)機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃問題進(jìn)行研究。首先,制定解決路徑規(guī)劃問題的總體技術(shù)方案,建立求解路徑規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型,分析各種智能算...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標(biāo)和內(nèi)容
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究內(nèi)容章節(jié)安排
第2章 白車身焊接技術(shù)與路徑規(guī)劃對象研究
    2.1 白車身焊裝生產(chǎn)概述
        2.1.1 白車身概念
        2.1.2 白車身焊裝生產(chǎn)線
        2.1.3 白車身焊接生產(chǎn)工藝流程
    2.2 白車身焊接機(jī)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(diǎn)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(jié)
第3章 單臺(tái)機(jī)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(jī)器人路徑規(guī)劃實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案
    3.3 單臺(tái)機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃的數(shù)學(xué)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?fù)]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(jìn)蟻群算法的焊接路徑規(guī)劃設(shè)計(jì)
        3.6.1 粒子群算法的基本原理及數(shù)學(xué)模型
        3.6.2 算法的融合
        3.6.3 基于改進(jìn)蟻群算法的路徑規(guī)劃
        3.6.4 改進(jìn)蟻群算法的基本流程
        3.6.5 改進(jìn)蟻群算法的仿真驗(yàn)證
    3.7 單臺(tái)機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃仿真實(shí)驗(yàn)
    3.8 本章小結(jié)
第4章 多機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃研究
    4.1 多機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃分析
        4.1.1 多機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃任務(wù)描述
        4.1.2 多機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃約束分析
        4.1.3 多機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃的主要步驟
    4.2 多機(jī)器人焊點(diǎn)分配數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 多機(jī)器人焊點(diǎn)分配技術(shù)路線
    4.3 基于凸優(yōu)化理論的多機(jī)器人焊點(diǎn)分配模型
    4.4 多機(jī)器人防干涉問題分析
    4.5 多機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃仿真
    4.6 本章小結(jié)
第5章 基于Tecnomatix多機(jī)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(jī)器人焊點(diǎn)分配及焊接路徑規(guī)劃
    5.3 多機(jī)器人焊接工位虛擬環(huán)境的搭建
        5.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成焊接工位模型的導(dǎo)入
        5.3.2 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的定義
        5.3.3 焊槍運(yùn)動(dòng)模型的定義
    5.4 Process Simulation發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成多機(jī)器人焊接工位仿真
        5.4.1 焊點(diǎn)的投影
        5.4.2 焊點(diǎn)可達(dá)性分析及焊槍姿態(tài)的確定
        5.4.3 多機(jī)器人焊接路徑仿真
        5.4.4 SOP分析
    5.5 仿真結(jié)果分析
        5.5.1 機(jī)器人碰撞及運(yùn)動(dòng)速度分析
        5.5.2 仿真節(jié)拍分析
    5.6 機(jī)器人離線程序
    5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文研究工作總結(jié)
    6.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間所開展的科研項(xiàng)目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：4055135