近年来,国内汽车产销量大幅增长,汽车行业竞争激烈,白车身焊接作为整车制造企业的关键工艺,其技术水平的发展深刻影响企业在行业内的竞争力。然而,多数国内汽车企业,尤其是微车行业,其白车身焊接仍主要采用人工点焊的方式,效率相对较低,焊点质量参差不齐,有必要对车身焊接生产线进行自动化改造。而直接引进焊接机器人的投入成本大,应用环境要求高,不宜迅速普及。因此,迫切需要开发出一种既具一定自动化程度又经济适用的自动焊接系统。
本文在充分调研白车身焊装生产线的基础上,明确了适合进行自动化改造的三个焊接工位,并提出了自动焊接机械系统的技术指标。通过对比多种方案的优、劣,合理选择了自动焊接机械系统的自由度数目、坐标形式、驱动方式和传动方式等设计要素。将自动焊接机械系统按照模块化设计思想划分为多个模块,完成了各个模块的标准件、常用件选型以及非标件设计,依据各工位的特点,对各模块进行组合,并在UG软件中完成了虚拟装配。
本文还对自动焊接机械系统的性能进行了分析和优化,通过运动仿真分析,优化了模型的结构和布置方式,合理调整了自动焊接机械系统的运动轨迹参数;运用ANSYS Workbench对关键零部件进行静力学和模态分析,经一定的结构优化改进,整机的静动态性能明显提升。
全文主要完成了自动焊接机械系统技术指标的确定、方案的选择、模块化的设计和性能的优化等4个内容。