白车身焊装夹具及其关键元件的设计研究

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1、白车身焊装夹具及其关键元件的设计研究ResearchofWelding—assemblyFixtureofBIWandtheKeyComponentsDesign2013年4月合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名(工作单位、职称)主席：本寥磊也名够吵他呋孕褫委员：抑似弓桫呻劫稚蝴蛹确膨习触狮导师：钥心)春仓同包乡业群数兹独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他

2、人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金胆王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：镢R遏签字日期：．动J弓年多月2日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金g巴王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金胆王些太!L可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密

3、的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：‘司忐岛签字日期：堋≥年箩月z日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：导师签名：钥¨春签字日期：2。／务5月2日电话：邮编：白车身焊装夹具及其关键元件的设计研究摘要本课题来源于企业委托项目“白车身柔性自动装夹系统单元关键技术”。本课题要完成具有快速定位和夹紧白车身焊接工件功能的夹具结构的设计；提出自动化电气混合控制系统的设计方案；完成其关键气动元件的设计和功能特性分析。本研究对提高白车身焊装精度、质量和效率，增强焊装夹具在恶劣环境下工作的稳定性及节省对焊装设备资本的投入具有

4、重要意义。对提高白车身焊装夹具自动化和柔性化、促进我国汽车工艺装备自主研制水平具有重要的意义。本文主要以白车身右后车门内板总成为实例研究了焊装夹具结构设计、控制系统及其关键的气动元件等关键技术。第二章总结了白车身焊装夹具的定位基准理论，提出了其设计的基本要求、步骤及评价依据。第三章分析了右后车门内板总成基本结构、装配工艺及RPS点的分布，利用CATIA软件设计了其RPS点处的夹紧定位的基本部件及其焊装夹具的整体结构。第四章根据右后车门内板总成焊装工艺及其焊装夹具的结构，确定了其自动化控制系统的方案及基本原理。设计了其基于INT

5、ERBUS总线系统的Inline电气控制模块与基于阀岛的气动控制回路，并组成自动化控制系统。第五章根据连杆滑块机构的原理设计了一体式气动夹紧装置结构；利用理论力学理论建立其工作特性的数学模型，并采用MATLAB软件对其工作特性的数学模型进行数值模拟分析。完成对气动定位装置和应用于这两种气动装置的集成位置感应装置的设计。本文研究设计的夹具结构采用新型的气动元件，其控制系统使用了模块化结构总线控制系统，有利于提高夹具的自动化和柔性化水平，增强系统工作的稳定性。两种新型关键气动元件工作性能优越，在白车身焊装夹具领域具有广泛的应用性。

6、本文研究这些内容具有一定创新性。本文工作是白车身柔性自动装夹系统单元关键技术项目中的基础性内容，焊装夹具的控制技术进一步与机器人控制技术集成，将会在焊装生产线中发挥更好的作用。所设计的关键气动元件应在高强度工作条件下进一步进行性能稳定性和可靠性研究。关键词：白车身，焊装夹具，控制系统，INTERBuS总线，一体式气动夹紧装置ResearchofWelding—assemblyFixtureofBIWandtheKeyComponentsDesignABSTRACTThetopiccomesfromanindustrialpro

7、ject“thedevelopmentoftheunitkeytechnologyofnexible，automaticassembly-clampingsystemoftheBIW”，entrustedbyanindustrialfirm．Thepurposeofthisresearchistocompletethedesignofafixturewiththefunctionoffastpositioningandclampingtheworkpiecesforwelding，todeviceanautomaticelec

8、tric—pneumatichybridcontrolsVstemfortheautomaticwelding．assemblysystemoftheBIWandcompletingthedesignandanalysisoff．unctionalcharacteristic