智能柔性定位单元是白车身焊装线多车型共线生产关键设备,采用多台智能柔性定位单元组成白车身定位系统可对汽车自动焊装线的机舱、前地板、后地板、地板总成、柔性总拼白车身等进行柔性定位,实现白车身焊装多车型混流共线生产,极大提升汽车白车身制造的柔性化程度和生产效率。目前,国外ABB、Kawasaki、KUKA和FANUC等四大机器人公司均开发过智能柔性定位单元并应用于实际汽车柔性制造的工程项目中。国内大连奥托、四川成焊宝玛、昆山诺克等公司虽对直线移动式柔性定位单元开展过一定研究,但并未得到推广应用,为了填补我国在智能柔性定位单元研究空白,打破国外巨头机器人制造企业在中国汽车白车身焊装柔性定位领域的垄断,特开展智能柔性定位单元产品研发。本文涉及的产品研发,首先是对三轴和五轴智能柔性定位单元进行产品总体设计规划,确定智能柔性定位单元的结构形式、传动方案、规格参数、控制方案和应用场合。其次,对智能柔性定位单元进行受力计算与分析,包括对关键采购件导轨进行受力计算,对关键制造件圆筒进行有限元分析,优选最佳圆筒壁厚与外径,对整机设备进行多工况受力分析,预估智能柔性定位单元负载能力。再次,对影响智能柔性定位单元定位精度的3个关键因素:噪音振动、丝杠温升形变和运动学正逆解等进行试验分析与计算,以提高智能柔性定位单元重复精度。最后,试制智能柔性定位单元研发样机,对样机额定负载、重复精度、刚性等进行测试验证。