HF3型车门左边框焊接总成的自动焊接装置设计【6张图/13400字】【优秀机械毕业设计论文】

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A0-总装配图.dwg

A1-夹具.dwg

A1-车门夹具1.dwg

A3-L座零件图.dwg

A3-定位组件零件图.dwg

A3-支块零件图.dwg

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关键词：: hf3 车门边框焊接总成自动装置设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份。27页。13470字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共6张，如下所示
A0-总装配图.dwg
A1-夹具.dwg
A1-车门夹具1.dwg
A3-L座零件图.dwg
A3-定位组件零件图.dwg
A3-支块零件图.dwg

目录

摘要…………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ……………………………………………………………………………Ⅱ第1章绪论………………………………………………………………………1
1.1 课题的背景及研究意义………………………………………………………1
1.2 国内外研究现状………………………………………………………………1
1.2.1 虚拟制造技术的应用和发展…………………………………………1
1.2.2 柔性技术的发展与应用………………………………………………2
1.3 课题研究的主要内容…………………………………………………………………3
第2章车门焊接夹具及焊接技术的研究………………………………………4
2.1 焊接夹具的概述 ……………………… ……………………………………………4
2.1.1 焊接夹具的特点………………………………………………………………5
2.1.2 焊接夹具要求…………………………………………………………………5
2.2 焊接夹具设计方案的确定 …………………………………………………………6
2.3本章小结…………………………………………………………… …………………11
第3章汽车车门的三维夹具设计…………………… ……………………………12
3.1主要结构及零件的设计说明……………………………… ………………………12
3.1.1 BASE 部分……………………………………………………………… ……12
3.1.2 POST 部分 ……………………………………………………………………12
3.2 焊接夹具典型结构设计…… ………………………………………………………15
3.3本章小结 ………………………………………………………………………………16
第4章工作站的生产能力分析 ……………………………………………………17
4.1生产节拍……………………………………………………………………………….17
4.2 对车门三维夹紧设计的重要零部件进行分析和强度校核…………………18
4.3工艺要求……………………………………………………………………………….23
4.4本章小结 ……………… ……………………………………………………………23
总结…………………………………………………………………………………………….24
参考文献 ……………………………………………………………………………………25
致谢…………………………………………………………………… ………………………28
附录……………………… ……………………………………………………………………29

摘要

大多数焊接工装是为某种焊接组合件的装配焊接工艺而专门设计的，属于非标准装置，往往需要根据产品结构特点、生产条件和实际需要自行设计制造。本次车门焊接夹具的设计亦不例外。焊接工装设计室生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺的主要设计内容之一。
对于汽车、摩托车和飞机等制造业，可以毫不夸张的说，没有焊接工装夹具就没有产品。通过在工艺设计时提出所需要的工装类型、结构草图和简要说明，在此基础上完成详细的结构和零件设计及全部图样。工装设计的质量对生产效率、加工成本、产品质量以及生产安全等有直接影响为此，设计焊接工装时必须考虑实用性、经济性、可靠性和艺术性等。在夹具设计和制造过程中，普遍存在尺寸链为题。在把零件组装成装配体的过程中，也就是将零件上有关尺寸进行组合和积累。由于零件尺寸存在制造误差，因此装配时也就会有误差的综合和积累。积累后形成的总误差将会影响机器的工作性能和质量。这就形成了零件的尺寸误差和综合误差之间的相互影响关系。因此合理地确定零件的尺寸和形位公差显得尤为重要。

关键词：汽车；结构设计；轿车车门；夹具设计；焊接工装

ABSTRACT

Most welding jig for some welding assembly is the assembly welding process and a specially designed, belongs to the non-standard equipment, often need according to product structure characteristic, production condition and actual need to design manufacturing. This time the door of welding jig design is no exception. Welding jig design production preparation work of the important content, is also a major design welding production process one of the contents. For the car, motorcycle and aircraft and other manufacturing industries, can it is no exaggeration to say, no welding jig is no products. Through the process design of equipment needed to put forward types, structure sketches and briefly explain, based on the structure and complete detailed parts design and all designs. Tooling design on production efficiency and the quality of the manufacturing cost, product quality and production safety, so direct shadow ring, welding fixtures must consider when the practicability and economy, reliability and artistic quality, etc. The fixture design and the manufacture process and the prevalent topic dimension chain. In the parts assembled into the process of assembling body parts, it is about size combination and accumulation. Because parts size manufacturing error, so there will be also assembling the comprehensive and accumulation error. After the total error accumulation form will affect the machine for the work performance and quality. This creates a part size error and the integrated error the interrelation between. Because this reasonably determine the parts dimension, form and position tolerances is particularly important.

Key words:car,structural design，car door，fixture design

题目名称 HF3型车门左边框焊接总成的自动焊接装置设计
一、设计（论文）目的、意义
微型及普及型汽车在我国有很大市场，从0.9L到1.6L，价格适合我国国情,适合正在发展的中国的现况。焊接工装是汽车生产过程中的重要设备之一，随着现在设计加工制造技术的发展，汽车白车身焊接方法及技术手段等也在不断发展，确定焊接工艺与生产工装的方案及设计，从而达到对汽车焊接工艺装备进一步的更深了解；
该毕业设计可以加强常用工具AutoCAD软件的使用与掌握；加快了解汽车企业生产工艺装备设计、制造及应用的过程。

二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
自动焊接装置适用HF3型车门右边框自动焊接要求：利用HF3型车门右边框产品数模，定位元件的多个自由度都可方便、精确调整的夹具使其保持在高精度，确保工件高质量、能够大幅提高生产效率及焊接质量，使设备的性价比达到最高、符合人机工程的夹具设计使操作者操作便捷、省力，减轻操作者劳动强度。
。
工件焊接夹具工装台采用限位转动，焊接过程中，夹具变位焊接协调运动，可将焊缝转到最合适的焊接位置,最佳的焊接姿态进行焊接。
技术要求：
1、基于产品数模设计焊接组件的加工方案，并对其工装的的设计过程、方法及工作原理进行分析,确定定位夹紧装置和转动机构的最终设计方案
2、通过分析拟定必要的保证要求的设计内容：设置三个工位的焊接夹具，各工位的焊接夹具工作既可以相互独立，也可以有序预约，使操作者操作便捷、维护方便。
3、通过分析设计符合实际的焊接夹具.
4、通过分析，对定位夹紧装置和转动机构进行了结构的设计.
5、完成二维和三维装配图；
6、要有对相关项目进行理论分析和设计计算
7、图纸和说明书要符合规范、标准化、清晰；

三、设计（论文）完成后应提交的成果
1、相关的零部件三维视图；
2、三个工位的焊接夹具二维装配图与三维各1套；
3、夹具的主要零部件图4张以上；
4、设计说明书1份(1.5万字以上) ；
5、所有设计资料的电子文稿；

HF3型车门左边框焊接总成的自动焊接装置设计[汽车]

内容简介：: 毕业设计（论文）中期检查表填表日期年月日迄今已进行周剩余周学生姓名陈伟东院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 07 指导教师姓名林明职称高级工程师从事专业汽车运用是否外聘是否题目名称车门左边框焊接总成的自动焊接装置设计指导教师填写毕业设计（论文）工作进度已完成主要内容待完成主要内容存在问题及努力方向学生签字：指导教师意见指导教师签字：年月日教研室意见教研室主任签字：年月日毕业设计（论文）任务书学生姓名陈伟东系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆 07导教师姓名林明职称高工从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称车门左边框焊接总成的自动焊接装置设计一、设计（论文）目的、意义微型及普及型汽车在我国有很大市场，从格适合我国国情 ,适合正在发展的中国的现况。焊接工装是汽车生产过程中的重要设备之一，随着现在设计加工制造技术的发展，汽车白车身焊接方法及技术手段等也在不断发展，确定焊接工艺与生产工装的方案及设计，从而达到对汽车焊接工艺装备进一步的更深了解；该毕业设计可以加强常用工具件的使用与掌握；加快了解汽车企业生产工艺装备设计、制造及应用的过程。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）自动焊接装置适用用定位元件的多个自由度都可方便、精确调整的夹具使其保持在高精度，确保工件高质量、能够大幅提高生产效率及焊接质量，使设备的性价比达到最高、符合人机工程的夹具设计使操作者操作便捷、省力，减轻操作者劳动强度。。工件焊接夹具工装台采用限位转动，焊接过程中，夹具变位焊接协调运动，可将焊缝转到最合适的焊接位置 ,最佳的焊接姿态进行焊接。技术要求： 1、基于产品数模设计焊接组件的加工方案，并对其工装的的设计过程、方法及工作原理进行分析 ,确定定位夹紧装置和转动机构的最终设计方案 2、通过分析拟定必要的保证要求的设计内容：设置三个工位的焊接夹具，各工位的焊接夹具工作既可以相互独立，也可以有序预约，使操作者操作便捷、维护方便。 3、通过分析设计符合实际的焊接夹具 . 4、通过分析，对定位夹紧装置和转动机构进行了结构的设计 . 5、完成二维和三维装配图； 6、要有对相关项目进行理论分析和设计计算 7、图纸和说明书要符合规范、标准化、清晰；、设计（论文）完成后应提交的成果 1、相关的零部件三维视图； 2、三个工位的焊接夹具二维装配图与三维各 1 套； 3、夹具的主要零部件图 4 张以上； 4、设计说明书 1 份 (字以上 ) ； 5、所有设计资料的电子文稿；四、设计（论文）进度安排 1、熟悉设计任务书，并了解相关材料 (网上查阅 )，准备资料，填写开题报告：第 13 周（ 3 月 3 日3 月 23 日） 2、熟悉零部件图纸 (提出有相应问题 )，熟练掌握上版本及装配工艺学：第 45 周（ 3月 24 日 4 月 6 日） 3、据自已所学知识及实习工厂或其它装配厂提出改进设计方法，确定设计方案及设计内容，有改进解决问题的方法简单方案草图 (说明问题 )，输助工具有一定使用能力：第 67 周（ 4 月 7 日 4 月 20 日） 4、焊接工装的设计及中期检查：第 89 周（ 4 月 21 日 5 月 3 日） 5、二维装配图与三维的设计：第 1011 周（ 5 月 4 日 5 月 18 日） 6、进行理论分析和设计计算及装置的主要零部件图设计：第 1214 周（ 5 月 19 日 6 月 8 日） 7、总结毕业设计及编写说明书、后期检查审核及修改不足：第 1516 周（ 6 月 9 日 6 月 22 日） 8、毕业设计准备答辩及答辩：第 17 周（ 6 月 23 日 6 月 29 日）五、主要参考资料 1 日本机器人学会编宗光泽等译学技术出版社， 2009 2 胡大志，沈颖刚，申立中昆明理工大学学报 (理工版 )， 2008，28（ 2）： 132 135 3 陈小复主编上海汽车， 2008，（ 2）： 27 31 4 齐志鹏主编北京：人民邮电出版社， 2007 5 滕伯乐主编 0 年回顾与跨世纪展望 . 武汉汽车工业大学学报， 2008， 21（ 5） 6 邱宣怀主编第四版等教育出版社， 2007 7 吴宗泽，罗圣国主编二版）等教育出版社， 2006 8徐灏 M9成大先化学工业出版社 ,、备注指导教师签字：林明年月日教研室主任签字：年月日黑龙江工程学院本科生毕业设计 0 附录 A 一、创建焊接程序焊缝的示教。焊接机器人程序编辑 1、打开控制柜上的电源开关在 “状态。 2、将运作模式调到 “ 示教模式下 ” 程序一览并打开；程序的主菜单中选择新建程序选择键为新建程序名举例说明； T” 、 “E”“S” 、 “T” 上按选择键选中各个字母；回车键进行登录；执行 ” 上并确认后，程序 “被登录，并且屏幕画面上显示该程序的初始状态 “、 “ 机器人焊接直线焊缝为例）；边环境便于作业的位置，输入程序（ 001）；握住安全电源开关，接通伺服电源机器人进入可动作状态；（开始位置电影摄制在安全病史和作业准备位置）；插补方式键，把插补方式定为关节插补，输入缓冲显示行中显示关节插补命令， M ”“ 00000” 处，按选择键； *” 上，按转换键 +光标 “ 上下 ” 键，设定再现速度，若设定速度为 50%时，则画面显示 “J=50%”, 也可以把光标移到右边的速度， * 上按选择键后，可以直接在画面上输入要设定的速度，然后按回车键确认。回车键，输入程序点（即行号 0001）业开始位置的附近）机器人姿态成为作业姿态，然后移到相应的位置；回车键，输入程序点 2（ 0002）；黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 2 的姿态不变，移向作业开始位置； 2 的姿态不便，按坐标键，设定机器人坐标为直角坐标系，用轴操作键把机器人移到作业开始的位置（在移动前可以按手动速度高低键选择焊枪在示教中移动的速度）； 0002 处按选择键 *上按转换 +光标 ” 上下键，设定再现速度，直到设定的速度为所需速度（也可用光标移到速度 *上，按选择键后，输入需要的速度值，按回车键确认即可）；回车键，输入程序点 3（行号 0003）； 0003” 上，按引弧键 +回车键，输入 “ 引弧 ” 指令（行 0004）（ “ 引弧 ” 为 “） 0003 上按引弧键，在缓冲显示区显示出 “指令以及引弧时的条件；件根据焊接工件的实际情况进行修改；回车键输入 “ 引弧 ” 指令（行号 0004）；业结束位置）焊缝运动，为防止不碰撞工件移动轨迹可远离工件；插补方式键，插补方式设定为直线插补（可把光标放在“上，按选择键，然后按转换 +光标上下键可以调整选择插补方式，然后按回车键； 0004 上按选择键； V=*” 上，按转换 +光标上下键设定速度；回车键，输入程序点 4（行号 0005）；收弧键输入（收弧命令为 “）高键，设定为高速（手动速度高键只是显示示教时的速度，再现中以定义的速度运行）；插补方式键，设定插补方式为关节插补（ 0006 上，按选择键 J=15 ； 5 上，按转换 +上下键，设定速度（也可按选择黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 键后，直接输入要设定的速度，再按回车键登录速度；回车键，输入程序点（行 0007）光标返回到 0001 上，按前进键把机器人移动到程序点 1 上； 0007 上，按回车键，输入程序点 8（行 0008）二、确认所设定的程序中的轨迹操作； 1、把光标移到程序点 0001 上； 2、按手动速度高低键设定速度键； 3、按前进键，通过机器人动作确认各程序点，每按一次前进键机器人移动到一个程序点； 4、亦可把光标移到程序点行 0001 上，按连锁 +试运行键，机器人连续再现所有程序点，一个循环后停止运作；三、在焊接中，往往有时设定好的程序有许多与实际生产不适合，所以需要进行修该程序（包括又插入程序点、删除程序点、修改程序点的位置数据等）； 1、插入程序点；内容打开（以在程序点 3、 4、之间插入为列）；前进键，除键；回车键，程序点 3 被删除； 3、修改程序点的位置数据（以程序点 3 位列） ; 3 上；前进键，使机器人回到程序点 3 上；修改键；回车键，程序点的位置数据被修改； 4、设定焊接条件： ( 一个行号上；引弧键或命令一览键中选择程序作业中选择令，缓冲显示区有令及附加条件；回车键引弧 “ 命令自动在程序中生成；、把各种条件作为附加项进行设定的方法，二、使用引弧文件的方法 X),三、不带附加项）令，（缓冲区显示令）；选择键（显示详细编辑画面，选择 “ 未使用 ” ；未使用 ” （显示选择对话框）； C=*( 在令的附加项中已设定引弧条件时，显示详细编辑画面 )；定每个焊接条件）；回车键（设定的内容显示在输入缓冲区中）；回车键设定的内容登录到程序中；清除键，回到程序内容画面；令，（输入缓冲行显示令）；选择键，（显示详细编辑画面）；未使用（显示选择对话框）； ) (显示详细编辑画面 )；定文件号 164 把光标移到文件号上，按选择键用数值输入文件号按回车键；回车键，（设定的内容显示在输入行中）；回车键，（设定的内容登录到程序中）；清除键，回黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 到程序内容画面；令（输入缓冲行显示命令）；选择键（显示详细编辑画面）； ) (显示选择对话框 )；未使用 “ ；回车键，设定的内容在输入缓冲行中；回车键，设定的内容登录到程序中；清除键，回到程序内容画面；四、分别设定焊接条件（电流、电压命令）；令；命令一览键（显示命令一览对话框）；作业 ” ；令（输入缓冲显示令）；选择键（显示详细编辑画面）；光标移动到设定的项目上，按选择键，用数值键输入焊接条件，再按回车键，追加附加项时，在选择对话框中选择 “ 未使用 ” 删除附加项时也同样把光标移到想删除的附加项上，按选择键选择 “ 未使用 ” ；回车键（所设定的内容显示在缓冲区行）；回车键把机器人移动到程序点 3 上；插入键；回车键完成程序点插入，所插入程序点行号为（ 0004）， 2、删除程序点（以 3、 4 位列）；前进键，把机器人移到要删除的程序点 3 上；删（设定的内容被输入到程序中，当不想登录设定的内容时，按清除键，回到程序内容画面）；弧坑处理）；熄弧键，输入熄弧命令（利用命令一览键进行令登录时，选择命令中的 “ 作业 ” ；法；熄弧键回车键；三种方法；一、把各种条件作为附加项进行设定；二、使用熄弧条件方法；三、不带附加项）；令（输入缓冲区显示令）；选择键（显示详细编辑画面）；未使用 ” （显示选择对话框）；；定各个焊接条件）；回车键（输入缓冲区行显示设定的条件）；回车键（设定的内容被登录到程序中）；清除键，回到程序内容画面；令（输入缓冲行显示令）；选择键（显示详细的编辑画面）；未使用 ” （显示选择对话框）；（）；（ 112 把光标移到文件号上，按选择键确定用数值键输入文件号，按回车键；回车键（设定的内容显示在输入缓冲行中）；回车键（设定的内容被输入到程序中）；清除键，回到程序内容画面）；五、不带附加项的内容；令（输入缓冲行显示令）；选择键（显示详细编辑画面）； )或 * (显示选择对话框 )；未使用；回车键（输黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 入缓冲行显示设定的内容）；回车键（设定的内容被输入到程序中）；清除键，回到程序内容画面；查运行）；把所设定的程序轨迹进行一次模拟实验，在再现模式中，调出检查运行一行进行轨迹确认；区域键；实用工具栏；示特殊运行画面）；检车运行（每次按选择键有效、无效、交替交换；有效字样；伺服电源键； 1 上按下，机器人自行检查；六、焊接条件的微调； 1、进行焊接利用已经调整好的程序； 2、从焊缝外观进行焊接条件的微调（根据焊缝成型情况对焊接电流、电压等进行调整）；七、生产； 1、把运作模式设定在再现模式； 2、选择主菜单的程序一行中子菜单选择程序并打开； 3、把光标移到要选择用于焊接的程序中； 4、进行程序轨迹检查运行； 5、当检查完后，把光标移到 0001 上，运作模式设定为再现模式按下进行焊接。黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 A 1, N in 2, to a 1. Go to in on is to a to T, E S, T to s to go in as an 黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 2. to 001); be in be to in to as to M on 00000 to * * 0% J = 50% , to J = * * * be on to a 001) 3. of of be to a (0002); to to , 龙江工程学院本科生毕业设计 7 to in of to in of to 002 at To J = * * * + be to J = * * *, we a (003); 0003 0004) ) to 003 on in to to of a 004); to to t to to be on + on 0004 to 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 to V = * * *, + a (005); to to to is a of in of to to of 006, no J = 15; to on of 5, to J = + to a 0007) do to 001, to to ; to 007, a (0008) do of in 1, to 001; 2, to 3 by a to a 4, 龙江工程学院本科生毕业设计 9 to to do 001 + a a in a of t so to ; 1, , 4, in be 3, 3 in on to to o be 4, ( to to a in of R ); of on to t to of of to 7. No to do of () ( t 1. 2. 3. () C = * * * ( 4. 5. to do of 6. s is to 7. t to on of to 8. (to a in v a 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 9. In of of 10. 11. 12. (13. 14. 15. to to 16. of 1, of 2, of of to of 1, is 2, of of a of 3, to to is 4, 5, 0001 is 黑龙江工程学院本科生毕业设计龙江工程学院本科生毕业设计龙江工程学院本科生毕业设计 1 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 本科学生毕业设计车门左边框焊接总成的自动焊接装置设计系部名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程学生姓名：陈伟东指导教师：林明职称：高级工程师黑龙江工程学院二一一年六月 s F3 011 毕业设计（论文）开题报告学生姓名陈伟东系部汽车工程专业、班级导教师姓名林明职称高级教师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称车门左边框焊接总成的自动焊接装置设计一、课题研究现状，选题的目的、依据和意义微型及普及型汽车在我国有很大的市场，从格适合我国国情，适合正在发展的中国的国情，焊接工装是汽车生产过程中的重要设备之一，随着现在设计加工制造技术的发展，汽车白扯身焊接方法及技术手段等也在不断发展，确定焊接工艺与生产工装的方案及设计，从而达到对汽车焊接工艺装备进一步的更深了解。该毕业设计可以加强常用工具件的使用与掌握；加快了解汽车企业生产工艺装备设计，制造及应用的过程。机器人技术是融合了电子技术，机械技术等多种新兴技术的一种高新技术，工业机器人先后经历了从第一代示教再现机器人，第二代离线编程机器人，到现在的第三代智能机器人三个过程，焊接作为工业裁缝，是工业生产中非常重要的加工手段，焊接质量的好坏对产品质量起着决定性的影响，同时由于焊接烟尘，弧光，金属飞溅的存在，焊接的工作环境非常恶劣，随着先进制造技术的发展，实现焊接产品制造的自动化，柔性化与智能化已经成为必然趋势，采用机器人焊接已经成为焊接技术自动化的主要标志。 1 焊接机器人应用的重要意义（ 1）稳定和提高焊接质量，保证其均一性。焊接参数如焊接电流，电压，焊接速度和干伸长量等对焊接结果有着决定作用，采用机器人焊接时，每条焊接的焊接参数都是恒定的，寒风质量受人为因素影响较小，降低了对工人操作技术的要求，因此焊接质量稳定，而人工焊接时。焊接速度，干伸长量等都是变化的，很难做到质量的均一性。（ 2）改善了劳动条件。采用机器人焊接，工人只需要装卸弓箭，远离了焊接弧光，烟雾和飞溅等，对于点焊来说，工人无需搬运笨重的手工焊钳，使工人从高强度的体力劳动中解脱出来。（ 3）提高劳动生产率，机器人可二十四小时连续生产，随着告诉高效焊接技术的应用，采用机器人焊接，效率提高得更为明显。（ 4）产品周期明确，容易控制产品产量，机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确 5）缩短产品改型换代的周期，减少相应的设备投资，可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的最大区别就是可以通过修改程序以适应不同工件的生产。二文献综述 1 我国焊接机器人的应用状况我过焊接机器人的应用主要集中在汽车，摩托车，工程机械，铁路机车等主要行业。汽车是焊接机器人的最大用户，也是最早的用户。早在 20 世纪 70 年代末，上海电焊机厂与上海电动工具研究所合作研制了直角坐标机械手，成功应用于上海牌轿车底盘焊接。一汽公司是我国最早引进焊接机器人的企业， 1984 年起先后从司引进了 3 台点焊机器人，用于当时红旗牌轿车的车身焊接和解放牌车身顶盖的焊接， 1986 年成功将焊接机器人应用于前围总成的焊接，并于 1988 年开发了机器人车身总焊接。 20 世纪 80 年代末和 20 世纪 90 年代初，德国大众公司分别与上海和一汽成立合资汽车厂生产轿车虽然是国外的二手设备，但其焊接自动化程度和装备水平让我们认识到了与国外的巨大差距。随后二汽在货车及轻型车项目中都引进了焊接机器人，可以说 20 世纪 90 年代以来的技术引进和生产设备，工艺装备的引进使我国的汽车制造水平由原来的作坊式生产提高到规模化生产，同时使国外焊接机器人大量进入中国。由于我国基础设施建设的高速发展带动了工程机械行业的繁荣，工程机械行业也成为较早引入焊接机器人的行业之一，近年来随着我国经济的高速发展，能源的大量需求，与能源相关的制造行业也都开始寻求自动化焊接技术，焊接机器人逐渐崭露头角。铁路机车行业由于我国货运，客运，程序地铁等需求量的不断增加以及列车提速的需求，机械人的需求一直处于稳步增长态势。据 2001 年统计，全国共有各类焊接机器人 1040 台，汽车制造和汽车零部件生产企业中的焊接机器人占全部焊接机器人的 76%。在汽车行业中点焊机器人与弧焊机器人的比例为 3：2，恰行业大都是以弧焊机器人为主，主要分布在工程机械 10%，摩托车 6%，铁路车辆 4%,锅炉 1%等行业，焊接机器人也主要分布在全国几大汽车制造厂。目前在我过应用的机器人主要分日系，欧系和国产三类。日系中主要有安川，松下，二越，川崎等公司产品，欧系中主要有德国的典大利奥地利产机器人主要是沈阳新松机器人公司产品。目前在我国虽然已经具有资助知识产权的焊接机器人系列产品，但确不能批量生产。 2，设计内容目前是如何实现的自动焊接装置适用车门右边框自动焊接要求：利用车门右边框产品数模，定位元件的多个自由度都可方便，精确调整的夹具使其保持在高精度，确保工件高质量，能够大幅度提高生产效率及焊接质量，使设备的性价比达到最高，符合人机工程的夹具设计使操作者操作便捷，省力，减轻操作者劳动强度。工件焊接夹具工装台采用限位转动，焊接过程中，夹具变位焊接协调运动，可将焊接转到最合适的焊接位置，最佳的焊接姿态进行焊接。本工作站的设计以产品的工艺分析和工艺流程的合理安排为基础，以机器人的焊接生产能力为条件，已达到产能为目标，力求设备做到高柔性，使设备的性价比达到最高，设计设备时以经济型，安全性，良好的操作性，并把设备的可靠性作为我们首要追求的目标。 3，设计内容 1，基于产品数模设计焊接组件的加工方案，并对其工装的设计过程，方法及工作远离进行分析，确定定位加紧装置和转动机构的最终设计方案 2，通过分析拟定必要的保证要求的设计内容：设计三个工位的焊接夹具，各工位的焊接夹具工作既可以相互独立，也可以有序预约，使操作者操作便捷，维护方便 3，通过分析设计符合实际的焊接夹具 4，通过分析，对定位加紧装置和转动机构进行了结构的设计 5，完成二维和三维装配图 6，要有对相关项目进行理论分析和设计计算 7，图纸和说明书要符合规范，标准化，清晰 4，主要部品的相关资料 1，本生产线所选用的弧焊机器人是日本松下最新推出的墓前世界最先进的机型括机器人本体，机器人控制柜，示校盒 3 部分 2，接电源 3，单机器人三工位工作站内的三位置水平翻转工装台用于夹具翻转变换位置，其中用于工件焊接与装卸夹具翻转位置机构，采用汽缸驱动，通过机构翻转，翻转范围：正负 60，翻转到位后由气动精确定位，保证焊接精度。重复定位精度为正负具翻转变位采用制器，由机器人控制柜统一控制，焊接过程中，夹具变位与机器人协调运动，可将任何一段焊缝转到最合适的焊接位置，由机器人带动焊枪以最佳的焊接自带进行焊接。 4，变压器 5，焊接夹具改造：焊接夹具是生产线中最重要的部分，其设计，制造的好坏直接关系到产品的质量和产品的稳定性，也直接关系到操作者操作的便捷程度。我们的夹具是按照唐山松下产业机器有限公司的夹具制作标准，其具体标准简摘如下：各个工件在不同工序上尽量采用同一定位基准，各个工序夹具的基准保持一致，尽量减少由于定位选择合理，且除主定位外的每一个定位点均设计调整位置精度的机构，调整时由基准，能够方便掌握调整量。工件各三间夹紧点选择合理，夹具部分采用自动（气动）夹紧与手动加紧相结合的方式，在关键部位采用自锁式的压紧机构，夹紧力足以抵抗焊接变形，以有效控制工件的焊接变形。夹具地板具有足够的刚度，通过夹紧机构的夹紧，能够有效控制工件在焊接过程中的焊接变形。夹具设有拔销机构或工件顶出机构，使操作者卸件省力，便捷。夹具在装夹工件完成后能够在工装台转动的配合下，机器人带动焊枪以较好的姿态（具有一定的调解空间）到达焊缝的任何位置，而不与夹具相干涉夹具的所有定位元件及距焊缝较近的夹紧元件采用特殊的表面处理，提高其耐磨性能，保证使用寿命，并能够有效防止焊接飞溅的粘附采用接汽缸，汽缸杆，气管，电器线路要有充分可靠的防护，有效防止焊接飞溅的粘附高精度的数控加工中心可保证夹具的加工精度 5，工作站的特点： 1，机器人焊接工作站的配置均为柔性配置，通过更换夹具即可快速适应产品变化的需要 2，符合人机工程的夹具设计使操作者操作便捷，省力，减轻操作者劳动强度 3，定位元件的多个自由度都可方便，精确调整的夹具使其保持在高精度，确保工件高质量 4，机器人与电源焊接都为松下产品，设备间匹配紧密，能够大幅度提高生产效率及焊接质量，使设备的性价比达到最高 5，机器人工作站内设置三个恭维的焊接夹具，各恭维的焊接夹具工作即可以相互独立，也可以有序预约，使操作者操作便捷，维护方便 6，工件焊接夹具工装台采用限位转动，由电器控制器统一控制，焊接过程中，夹具变位与机器人协调运动，可将焊缝转到最合适的焊接位置，由机器人带动焊枪以最佳的焊接姿态进行焊接 7，示教盒的操作吉阿米娜能够任选中 /英 /日的任意文字，且两种文字可方便切换 8，机器人系统说明备有中文技术资料，极大方便了操作者学习和使用 9，机器人工作站四周配置防护栏或遮光板，可避免弧光和飞溅造成的伤害 10，由成的控制系统灵敏可靠，故障少，且操作和维护方便 11，系统的运行状态及系统报警信息可随时在控制器上显示，使系统维护直观，操作便捷 6，焊接工艺分析：根据提供的数模，图纸等相关资料，通过详细分析所焊接工件的功能和工作环境，各冲压件的形状特性，尺寸精度要求，焊缝长度及位置特点，结合各件的焊接工作量及机器人的工作效率，工作站由一台机器人 +一台焊接设备的 3 各工位完成焊接任务。车门框的焊缝位置决定不可能将所有焊缝敞开，所以另外在工位增加限位转动台，该工位由汽缸带动工装台（焊接夹具）转动三基本内容，拟解决的主要问题（技术路线） 1 方案简述该系统由一台机器人本体 +1 台接电源 +3 个可转动限位工装台及电控系统等组成，各工作台的焊接夹具焊接工作既可以相互独立，也可以有序预约，焊接过程中，夹具转动变位与机器人协调运动，由电器控制器统一控制，可将焊缝转到最合适的焊接位置。 2 主要设备构成：机器人本体及控制装置 1 套日本松下制造制翻转变位控制 1 套唐山松下接电源 1 套日本松下制造焊接附件 1 套日本 /唐山松下制造枪 1 套日本松下制造 2 位置翻转变位工装台 3 套新科锐底座及支架等 1 套新科锐电气系统 1 套新科锐变压器 1 套唐山松下为提高机器人工作效率，便于操作者操作，工作站设备三工位水平轴转动变位工装台，操作者在其中 1 个装卸工件，机器人在另外两个进行焊接。每个工装爱安装一套夹具，工装台 30 转可变换 3 个夹具的位置，可将焊缝转到最合适的焊接位置 3 其具体操作流程：操作者在 1#水平翻转工装台 30装卸位置将各工序的各个散件装夹在各自的位置上，装夹完毕，操作者退出并按启动按钮。机器人立即开始在夹具 1#工位上进行焊接，焊接过程中，水平翻转工装台旋转可以按照程序自动翻转 60 操作者可以在 2# 3#工装台装夹相应的焊接组件，装夹完毕，可以进行预约启动当机器人在 1#工位焊接结束，只要 2#工位夹具有预约，机器人立即自动转到 2#工位焊接位置，机器人立即进行焊接当机器人在 2#工位焊接结束，只要 3#工位夹具有预约，机器人立即自动转到 3#工位焊接位置，机器人立即进行焊接此时，操作者可以在 1#工位装卸工件。装夹完毕，可以进行预约启动如此循环往复工作。四、进度安排 1，熟悉设计任务书，并了解相关材料（网上查阅），准备资料，填写开题报告：第 1 2，熟悉零部件图纸（提出有相应问题），熟练掌握上版本及装配工艺学：第 4 3，据自己所学知识及实习工厂或其他装配厂提出改进设计方法，确定设计方案及设计内容，有改进解决问题的方法简单方案草书（说明问题），辅助工具有一定使用能力：第6 4，焊接工装的设计及中期检查：第 8 5，二维装配图与三维的设计：第 10 6，进行理论分析和设计计算及装配的主要零部件图设计：第 12 7，总结毕业设计及编写说明书，后期检查审核及修改不足：第 15 8，毕业设计准备答辩及答辩：第 17 周五，主要参考资料（ 1）日本机器人学会编，机器人技术手册，总光泽等译，北京：科学技术出版社， 2009 （ 2）哈尔滨凌云汽车零部件有限公司焊接机器人工作站技术方案说明书（ 3）先进焊接设备与维修，魏继昆编著，机械工业出版社（ 4）邱宣怀主编，机械设计，第四版，北京：高等教育出版社， 2007 （ 5）网上资料等六、备注指导教师意见：签字：年月日黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘要大多数焊接工装是为某种焊接组合件的装配焊接工艺而专门设计的，属于非标准装置，往往需要根据产品结构特点、生产条件和实际需要自行设计制造。本次车门焊接夹具的设计亦不例外。焊接工装设计室生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺的主要设计内容之一。对于汽车、摩托车和飞机等制造业，可以毫不夸张的说，没有焊接工装夹具就没有产品。通过在工艺设计时提出所需要的工装类型、结构草图和简要说明，在此基础上完成详细的结构和零件设计及全部图样。工装设计的质量对生产效率、加工成本、产品质量以及生产安全等有直接影响为此，设计焊接工装时必须考虑实用性、经济性、可靠性和艺术性等。在夹具设计和制造过程中，普遍存在尺寸链为题。在把零件组装成装配体的过程中，也就是将零件上有关尺寸进行组合和积累。由于零件尺寸存在制造误差，因此装配时也就会有误差的综合和积累。积累后形成的总误差将会影响机器的工作性能和质量。这就形成了零件的尺寸误差和综合误差之间的相互影响关系。因此合理地确定零件的尺寸和形位公差显得尤为重要。关键词：汽车；结构设计；轿车车门；夹具设计；焊接工装；黑龙江工程学院本科生毕业设计 is a to to to of is no of is a of it is no to no is no of to on on of so In of it is so be a is 黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 目录摘要第 1 章绪论 1 题的背景及研究意义 1 内外研究现状 1 拟制造技术的应用和发展 1 性技术的发展与应用 2 题研究的主要内容 3 第 2章车门焊接夹具及焊接技术的研究 4 焊接夹具的概述 4 接夹具的特点 5 接夹具要求 5 接夹具设计方案的确定 6 章小结 11 第 3章汽车车门的三维夹具设计 12 12 分 12 分 12 接夹具典型结构设计 15 章小结 16 第 4章工作站的生产能力分析 17 车门三维夹紧设计的重要零部件进行分析和强度校核 18 章小结 23 总结考文献 25 致谢 28 附录 29 黑龙江工程学院本科生毕业设计 II 毕业设计指导教师评分表学生姓名陈伟东院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程导教师姓名林明职称高级工程师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称车门左边框焊接总成的自动焊接装置序号评价项目满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 20 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 10 6 插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、的使用等） 5 8 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得分 X= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）工作态度：好较好一般较差很差研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：指导教师签字：年月日注：毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。毕业设计评阅人评分表学生姓名陈伟东专业班级车连工程导教师姓名林明职称高级工程师题目车门左边框焊接总成的自动焊接装置评阅组或预答辩组成员姓名出席人数序号评价项目满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3

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