电磁铆接是一种利用交变磁场产生的电磁力快速镦粗铆钉的先进连接工艺,具有铆接力大、无污染、材料适应好等优点,在汽车和航空航天领域应用前景广阔。针对电磁铆接在自动化生产中的潜在应用需求,本文建立了全耦合电磁铆接有限元模型,用以研究电磁铆接设备中放电线圈的结构参数变化对其性能的影响,并基于分析结果设计制造了适用于装载在工业机器人上的自动化电磁铆枪。同时,对机器人在自动化铆接中常见的路线规划问题进行了探究。首先,利用LS-DYNA软件建立了电磁-温度-结构全耦合电磁铆接模型,并对模型进行了验证。在此基础上,对核心部件放电线圈的结构参数进行研究,分析其截面形状、高度、宽度变化对铆接力和节能效果的影响。结果表明,矩形、梯形截面线圈的性能较佳,两种线圈各项指标差距均在2%以内,但矩形截面线圈的加工成本更低,更适用于铆枪制造。此外,矩形截面线圈的高度增加时,各项性能指标略有下降;而宽度减小时,各项指标明显增加。其次,设计制造了自动化电磁铆枪。对铆枪的动力、减震、枪体三个模块进行了功能分析,随后参考数值模拟结果在Solid Works软件中完成了各部件的造型设计,并对铆枪进行加工制造以及测试。测试结果表明铆钉成形均匀,墩头的尺寸符合标准,并且墩头尺寸的波动在3%以内,铆枪的铆接质量和重复性均满足要求。最后,基于制造的自动化电磁铆枪对多排多铆钉结构的铆接路线进行规划。基于遗传算法建立最短铆接路线模型,对机器人的铆接路线进行优化,优化后路线1′的长度比初始路线1缩短30.09%。随后对模型进行改进,增加工件变形的影响,优化后路线2′的长度比初始路线2缩短16.48%,最大变形和最大残余应力减小136.84%和10.1%。同时,考虑变形的路线2′和未考虑变形的路线1′相比,最大变形和最大残余应力分别减小87.72%和6.3%,路线长度增加9.6%。此外,对多排多铆钉有限元模型进行了验证。