汽車螺紋聯(lián)接柔性裝置系統(tǒng)的研究及應用.pdf

1、螺紋聯(lián)接的裝配是汽車裝配制造中的關鍵技術和重要工藝之一，螺紋聯(lián)接柔性裝配系統(tǒng)是實現(xiàn)復雜的螺紋聯(lián)接裝配工藝、提高裝配效率和保證裝配質(zhì)量的主要方式。本文以汽車裝配生產(chǎn)線中螺紋聯(lián)接裝配的工程應用為研究背景，針對螺紋聯(lián)接柔性裝配系統(tǒng)的結(jié)構設計、過程控制、協(xié)調(diào)控制和工藝優(yōu)化控制等主要問題進行了詳細的研究，并且將研究成果應用到實際的螺紋聯(lián)接裝配工程領域。本文主要完成了以下研究工作:
　　 (1)建立了螺紋聯(lián)接裝配預緊過程的數(shù)學模型，并根據(jù)預

2、緊力等效原理建立了可在實際控制系統(tǒng)中應用的擰緊力矩與擰緊轉(zhuǎn)角的關系模型。針對不同的裝配工藝要求，設計并實現(xiàn)了不同的螺紋聯(lián)接裝配控制技術。
　　 (2)推導了基于SVPWM的PMSM交流伺服系統(tǒng)和行星齒輪傳動機構的數(shù)學模型，建立了PMSM交流伺服矢量控制系統(tǒng)和機械傳動系統(tǒng)的動態(tài)仿真模型，并對交流伺服擰緊控制機電耦合調(diào)速系統(tǒng)進行了仿真驗證。
　　 (3)針對單螺紋聯(lián)接的交流伺服擰緊裝配，提出一種基于預測函數(shù)控制的交流伺服擰緊

3、裝配過程控制系統(tǒng)，并進行了控制算法和控制系統(tǒng)的仿真研究。針對多螺紋聯(lián)接裝配難以協(xié)調(diào)控制的問題，提出一種動態(tài)偏差解耦的協(xié)調(diào)控制結(jié)構和模糊并行分布補償控制策略，實際工程應用結(jié)果表明它們可以提高整體裝配的控制精度。
　　 (4)針對汽車螺紋聯(lián)接裝配的工程應用，實現(xiàn)了一種分布式總線裝配過程控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡化結(jié)構。通過對CAN總線技術、嵌入式技術、數(shù)據(jù)庫管理、SPC技術和OPC網(wǎng)絡技術的集成，設計出結(jié)構和性能可以替代國外同類進口設備的螺紋聯(lián)

4、接柔性裝配系統(tǒng)，實現(xiàn)了汽車螺紋聯(lián)接裝配過程的分布式協(xié)調(diào)控制和網(wǎng)絡化柔性裝配結(jié)構的工程應用。
　　 (5)針對汽車主錐總成鎖緊螺母裝配工藝的優(yōu)化，提出一種模型預估模糊擰緊定位裝配控制器，實現(xiàn)對主錐總成的軸向預緊力、鎖緊螺母的擰緊扭矩和轉(zhuǎn)角定位的多變量目標智能控制，提高了主錐總成裝配的控制精確度和裝配效率;針對汽車錐形軸承的預緊裝配工藝優(yōu)化，將錐形軸承的啟動摩擦力作為控制目標，提出一種改進的基于啟動摩擦力在線控制的裝配方式，不僅解決