汽車焊裝線上的機器人應(yīng)用

趙晶 趙貴程

摘 要：機器人作為人工勞動的替代品，不僅可以進行復(fù)雜的工藝操作，在惡劣的環(huán)境中工作，還可以節(jié)省大量的人力和物力，提高勞動的精準(zhǔn)度和效率，易于自動化大生產(chǎn)的實現(xiàn)。在汽車焊裝線上采用機器人技術(shù)，可以取代單調(diào)、重復(fù)的人工勞動，增加汽車焊接工作的精確度，可以避免人力在焊接煙塵、金屬飛濺的惡劣環(huán)境下工作，還可以將工人從高強度的搬運笨重焊鉗的工作中解放出來，更加體現(xiàn)了“以人為本”的企業(yè)經(jīng)營理念。

關(guān)鍵詞：汽車焊裝線；機器人；應(yīng)用

隨著汽車生產(chǎn)制造技術(shù)的不斷進步，汽車已經(jīng)走進千家萬戶，在世界經(jīng)濟市場占有著重要的席位。因而汽車焊裝線的簡化和提高對于汽車的生產(chǎn)和經(jīng)營的重要性不言而喻。隨著機器人技術(shù)的逐漸成熟，在汽車焊裝線上采用機器人技術(shù)，可以極大程度的節(jié)約勞動力，提高生產(chǎn)效率，降低工人的勞動強度，把工人從焊接煙塵、金屬飛濺的環(huán)境中解放出來，真正體現(xiàn)“以人為本”的理念。

一、機器人在汽車裝焊線上的優(yōu)勢

1.機器人的工作特點

焊接是工業(yè)生產(chǎn)中極為重要的一項加工手段，在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)很大的技術(shù)份額，被譽為工業(yè)生產(chǎn)的“裁縫”。其中，點焊加工汽車是汽車焊裝線上的重要組成部分。傳統(tǒng)的點焊工人，需要搬運笨重的手工焊鉗，并且需要長期忍受車身裝焊車間的煙塵和金屬碎屑，這對于工人的身體健康是極大的威脅。而工業(yè)機器人是借助伺服技術(shù)控制機器人的關(guān)節(jié)，是將動作指導(dǎo)提前運用計算機系統(tǒng)傳輸?shù)綑C器人系統(tǒng)內(nèi)，然后通過操作機器人來再現(xiàn)示教內(nèi)容。這樣就可以讓機器人代替人力進行復(fù)雜精確的工藝操作，適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，極大程度的節(jié)約了人力和物力，使工作周期大幅度的縮短，加快工作的進程。

2.機器人點焊的特點

在實際的汽車焊裝線上的機器人的運用上，機器人的點焊技術(shù)在所有焊接種類中占據(jù)著壓倒性的優(yōu)勢和比例。但是點焊技術(shù)的特點其一就是點焊鉗的重量較大，因而對于點焊機器人的選擇，要適當(dāng)提高點焊機器人的質(zhì)量，一般在160—200千克之間。隨著機器人技術(shù)的進步和成熟，現(xiàn)在廣泛使用中的點焊機器人的精確度完全滿足車體點焊精確度的要求，一般點焊機器人的重復(fù)定位精度在正負(fù)0.3毫米之間，這已經(jīng)在誤差允許范圍之內(nèi)了。

3.機器人點焊的主要優(yōu)點

在點焊機器人在整個汽車焊裝線的工作流程下，沒有人工的參與，整個工作過程的完成完全是機械化、自動化的，這就避免了人工因素的干擾，極大程度上提高了車身焊接質(zhì)量和穩(wěn)定性，保證了車身焊接效果。由于采用了點焊機器人，所以降低了工人的勞動強度，并且將點焊工人，從焊接煙塵和金屬飛屑的惡劣環(huán)境中解放出來，保障了工人的身體健康。在使用了點焊機器人后也直接的提高了設(shè)備的使用率，由于點焊機器人的勞動效率高，因而削減了大量的設(shè)備數(shù)量，減少了成本投入，給工業(yè)生產(chǎn)節(jié)約了資金投入。最后，使用點焊機器人可以在產(chǎn)品換型時更為方便快捷，不用再花費時間和金錢去培養(yǎng)新的技術(shù)人才。

二、機器人在汽車焊裝線上的應(yīng)用模式

1.夾具臺車滑行系統(tǒng)和焊接機器人

所謂夾具臺車滑行系統(tǒng)，就是將兩套夾具臺車同時放置在滑行軌道上，在焊接等待區(qū)停置著帶有磁電驅(qū)動的裝有工件的夾具臺車。通過臺車的旋轉(zhuǎn)來交換機器人的焊任務(wù)，然后原本位于焊接等待區(qū)的夾具臺車進入焊接區(qū)完成焊接工作。之后焊接工作順利完成后，夾具臺車進入焊接完成區(qū)，進行下一步的抓緊搬運機器人完成下料轉(zhuǎn)序，操作人員把上料區(qū)的空臺車裝滿料，以此類推，兩個工作站交叉完成焊接任務(wù)。這種焊接機器人和工件的上、下料時間同步的焊接程序大大節(jié)約了剩余工作時間，降低了工作的成本。雙夾具滑軌式的焊接技術(shù)裝備利用機器人在滑軌上送料的操作方式，節(jié)約了工作時間，工作完成的可靠度也很高。

2.打膠裝置和搬運機器人

生產(chǎn)線中打膠裝置的打膠槍的位置始終固定不變，然后利用中間的軌道令搬運機器人來回移動，借助機械臂的力量貨架區(qū)貨架上的車身不同位置零部件，依靠旋轉(zhuǎn)的部件位置，給車身不同位置處打膠。這種運作工序的準(zhǔn)確率高，機器人的參與使整個工作流程的勞動生產(chǎn)率提高，是目前使用較為廣泛的一種機器人在汽車焊裝線上的應(yīng)用模式。

3.組裝夾具和搬運機器人

生產(chǎn)線上的組裝夾具是按照不同的組裝順序劃分的。組裝夾具的運作模式是一種柔性化生產(chǎn)模式，不同的搬運機器人利用組裝夾具對多種車的零部件進行組裝。在工作過程中，搬運機器人抓取部品，然后組裝的是等待區(qū)側(cè)圍外板和部品等待區(qū)側(cè)圍外加強板，組裝完成后移動到部品組裝區(qū)的夾具上進行進一步組裝。組裝工作完成后，搬運機器人將其從部品組裝區(qū)移動到下道工序部品組裝區(qū)，進行繼續(xù)的組裝工作。這種工作流程，實現(xiàn)了機器人搬運和組裝的一體化工作，極大地提高了機器人的利用率，并且最大程度的發(fā)揮了機器人的工作潛能，這種汽車焊裝線上的機器人工作模式被廣泛的運用于柔性化生產(chǎn)線上。

4.包邊壓力機和搬運機器人

這種包邊壓力機和搬運機器人的工作技術(shù)在門蓋線的領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛。這種技術(shù)的特征是通過軌道移動機器人，利用機器人抓取零部件，完全不參與人力，這樣就最大程度的減少了搬入搬出裝置的數(shù)量，使不同壓力機之間的工作運轉(zhuǎn)自如。工作流程大致是：位于上料出的機器人抓取包邊前部品，然后通過軌道的傳輸移動到壓力機處包邊，之后通過下料出的機器人取出包邊完成的部品，以此類推，循環(huán)往復(fù)完成工作。這種汽車焊裝線上的機器人的工作模式很大程度上提高了勞動的生產(chǎn)效率，也保證了工作程序中人員的安全。

除了上述的幾種汽車焊裝線上的機器人的應(yīng)用模式，還有搬運機器人和固定焊機的組合、搬運小車和搬運機器人的組合、機器人焊接柔性生產(chǎn)線以及搬運、焊接一體機器人。目前汽車焊裝線上的機器人領(lǐng)域的主要發(fā)展方向，就是機器人焊接自動線。

三、結(jié)語

綜上所述，全文介紹了機器人點焊的工作特點以及利用機器人點焊所具有的種種優(yōu)勢和長處。隨著機器人技術(shù)的不斷成熟，在汽車焊裝線上的機器人應(yīng)用也越來越頻繁，例如本文所介紹的夾具臺車滑行系統(tǒng)和焊接機器人的組合模式。這些都是現(xiàn)今被使用的一些汽車焊裝線上的機器人。

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