機器人在汽車焊接生產(chǎn)線柔性化中的應(yīng)用

張明超 王文雅

摘要：柔性制造技術(shù)是及自動化技術(shù)、信息技術(shù)以集制作加工技術(shù)于一體的一個有機系統(tǒng)，而現(xiàn)代機器人自身也具有信息傳遞性、機械性與精度性的基本特征，所以將現(xiàn)代機器人應(yīng)用在汽車焊接生產(chǎn)線柔性化中能夠促進汽車焊接工藝水平的提升，降低成本，提高生產(chǎn)效率，增大生產(chǎn)制造的靈活程度。本文就機器人在汽車焊接生產(chǎn)線柔性化中的應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容進行了分析。

關(guān)鍵詞：汽車焊接；生產(chǎn)線柔性化；機器人；應(yīng)用

隨著社會的不斷進步以及經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的汽車制造行業(yè)也得到了較快的發(fā)展。而隨著科技技術(shù)的不斷創(chuàng)新與進步，不斷的將機器人應(yīng)用在汽車的制造行業(yè)中已成為當(dāng)前汽車制造行業(yè)的主要發(fā)展前景。因此，不斷的將機器人應(yīng)用在汽車的焊接生產(chǎn)線的柔性化中，對于有效的提高汽車的生產(chǎn)質(zhì)量，有效的提高汽車的生產(chǎn)效率以及有效的促進我國汽車制造行業(yè)的發(fā)展都具有至關(guān)重要的作用。

一、焊接中機器人的功能和特性

1、作用范圍較廣。

機器生產(chǎn)的最大特點就是能夠有效代替人工，進而不僅可以有效的節(jié)約人力資源，而且還能有效的保證汽車的生產(chǎn)質(zhì)量，從而不斷的提高汽車的生產(chǎn)效率。因此，機器人在汽車制造行業(yè)中的應(yīng)用范圍就更廣，進而就能近距離的接近汽車的焊接部件，以此來有效的提高汽車焊接工作的效率。

2、操作性強，控制性能好。

機器生產(chǎn)具有較強的靈活性，這也在一定程度上保證了機器生產(chǎn)的操作準確性。此外，機器生產(chǎn)大多都采用的是編程化的生產(chǎn)模式，進而就能有效的降低汽車生產(chǎn)的出錯率，從而就能提高汽車的生產(chǎn)精度。

3、動作迅速。

動作極其快速，能在單位時間內(nèi)完成更多的生產(chǎn)任務(wù)，這對于生產(chǎn)效率的提高創(chuàng)造了條件，同時針對現(xiàn)如今人們對機型轉(zhuǎn)換的更高要求，機器人焊接的應(yīng)用能夠很好的滿足消費者的需求。

4、機器人相對體積小，節(jié)省工作空間。

相比人工操作來說，機器人運作另一大好處就是要的空間要少，一般機器人的高度不會超過人高，同時它的小巧正保證了它工作的能動性高，靈活度高。

二、汽車焊接生產(chǎn)線柔性化的必要性

汽車車身是經(jīng)過沖壓、焊接、涂裝、總裝4個主要工藝過程生產(chǎn)出來的。在汽車換型改造時，涂裝和總裝生產(chǎn)線一般都具有良好的通用性，改造量較小。增加新車型沖壓模具和焊接工裝夾具雖必不可少，但汽車換型最主要的是改造焊接生產(chǎn)線。汽車換型需要生產(chǎn)廠商投入巨額資金，而降低汽車換型的投資成本的主要措施之一，是提高汽車焊接生產(chǎn)線柔性化程度，使其改造量降至最小。汽車焊接生產(chǎn)線柔性化就是在一條焊接生產(chǎn)線上能進行多種車型車身的焊接。

焊接生產(chǎn)由于與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化關(guān)系更密切，因此汽車產(chǎn)品換型對焊接生產(chǎn)線的要求更多，焊接生產(chǎn)線需要更多的改變才能對新產(chǎn)品多樣化具有更大的靈活適應(yīng)能力。即汽車焊接生產(chǎn)線需要有高度的柔性，才能滿足車型產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要。

焊接生產(chǎn)線的任務(wù)是將沖壓零件分級裝焊成焊接合件，不同的車型產(chǎn)品需有不同的焊接生產(chǎn)線。即使是同類產(chǎn)品的不同型號的同類級別焊接總成，無論是在焊接生產(chǎn)線上的工裝夾具，還是焊接設(shè)備，以至生產(chǎn)線工位數(shù)量及平面布署都有所差別。因此，為適應(yīng)不同車型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)差異，需要焊接生產(chǎn)線必須具有高度的靈活性和柔性。

由此可見，任何改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或外形的產(chǎn)品換型，都意味著其原有焊接生產(chǎn)線的改變。如果原有焊接生產(chǎn)線具有一定程度的柔性，通過局部改造，新產(chǎn)品完全可以在原焊接生產(chǎn)線上進行生產(chǎn)。如果現(xiàn)有焊接生產(chǎn)線不具有柔性，不能混線生產(chǎn)新車型，那么，需要另外新建生產(chǎn)線，導(dǎo)致原有整條焊接生產(chǎn)線全部淘汰或閑置，造成資金的極大浪費，因此，焊接生產(chǎn)線具有柔性非常重要，決定著產(chǎn)品變型和多樣化的難易程度、可能性和投資規(guī)模。

三、機器人在汽車焊接生產(chǎn)線柔性化中的應(yīng)用

在汽車焊接生產(chǎn)線中，每一條固定的生產(chǎn)線都是由各個小的部分組成的，比如相應(yīng)的有焊接設(shè)備、焊接用到的夾具以及機械化運輸設(shè)備等部分。所以整體的柔性化就需要各個部分的柔性化來保證，其中焊接設(shè)備的柔性就成了關(guān)鍵，而對應(yīng)的焊接工裝夾具的柔化程度則成了決定焊接生產(chǎn)柔性度的主要因素。在目前汽車焊接生產(chǎn)中，主要有三種焊接設(shè)備用于生產(chǎn)，即手工焊接設(shè)備、自動焊接專機以及焊接機器人。

但是相比前兩種來說，機器人焊接顯得更加靈活，相應(yīng)的生產(chǎn)線的柔性化也是最高的，這也是現(xiàn)如今機器人焊接技術(shù)被大量應(yīng)用的原因之一。機器人焊接集動作靈活度高、機體獨立、自動化程度高、柔性化程度高等眾多優(yōu)點于一身，在生產(chǎn)中就顯得更加重要。利用機器人實現(xiàn)焊接生產(chǎn)，能夠保證產(chǎn)品的高質(zhì)量，保證工期的最短、生產(chǎn)線的靈活度最高、產(chǎn)品生產(chǎn)最穩(wěn)定等，所以機器人焊接生產(chǎn)技術(shù)作為新時代的產(chǎn)物，在汽車焊接生產(chǎn)中是提高焊接生產(chǎn)線柔化程度的關(guān)鍵，在汽車焊接生產(chǎn)中發(fā)揮著極大的作用。

1、優(yōu)化焊接的實際方案。

在汽車焊接生產(chǎn)線柔性化中應(yīng)用現(xiàn)代機器人能夠加強對于系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化，其中包括有效載荷、各軸的自由度范圍等。事實上目前的機器人的工作范圍內(nèi)容相對較多，可以利用3D設(shè)計模型進行仿真模擬危險點的焊接，在優(yōu)化機器人的高度以及設(shè)計路徑模擬順序之后，形成焊接實際方案的優(yōu)化。充分利用機器人工作站，以控制器、清槍系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、焊接夾具、排煙除塵設(shè)備以及安全防護等裝置的合理配搭，來為汽車焊接生產(chǎn)線柔性化奠定方案設(shè)計基礎(chǔ)，經(jīng)過方案的合理論證之后，從而為高柔性化的短時彈性生產(chǎn)提供設(shè)計保障與設(shè)備保障。

2、提升焊接工藝質(zhì)量與精準程度。

現(xiàn)代機器人在汽車焊接生產(chǎn)線柔性化應(yīng)用時，能夠首先充當(dāng)勞動力，實現(xiàn)機械化的作用，以焊接工作為例，往往現(xiàn)代機器人在焊接工藝的使用上主要分為兩個類型，分別是點焊與電弧焊，這是因為電阻點焊的過程相對簡單，不需要追蹤焊縫軌跡等內(nèi)容，其次電弧焊的最大特點就是柔性，所以現(xiàn)代機器人在實際應(yīng)用時可以通過編程來合理改進焊接軌道的痕跡與順序，以此來適應(yīng)多樣化的焊縫產(chǎn)品品種。因為現(xiàn)代機器人在應(yīng)用焊接工藝時能夠促進生產(chǎn)線的靈活性與多樣性：即同一條生產(chǎn)線之中，可以針對不同的車型進行相應(yīng)的裝配與焊接，保證車身上的五千左右個焊點都能夠滿足焊接要求，所以我國以機器人為核心的組成柔性焊裝生產(chǎn)線能夠為以后的大規(guī)模生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著汽車制造行業(yè)的不斷快速發(fā)展，不斷的研究與分析機器人在汽車焊接生產(chǎn)線柔性化中的應(yīng)用，對于有效的滿足人們對汽車機型高速變換的需求以及有效的提高汽車的制造質(zhì)量與生產(chǎn)效率都具有至關(guān)重要的作用。因此，我們應(yīng)首先認識與了解汽車焊接生產(chǎn)線中柔性化的必要性，進而了解到焊接中機器人的功能和特性和機器人在實現(xiàn)焊接生產(chǎn)柔性化中發(fā)揮的關(guān)鍵性作用，以此來不斷的將機器人設(shè)備運用在汽車的焊接生產(chǎn)線的柔性化中，以此來不斷的提高汽車的生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，從而有效的促進我國汽車制造行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]張喆.機器人在汽車焊接生產(chǎn)線柔性化中的應(yīng)用分析[J].科技風(fēng)，2017（05）.

[2]車英芳.現(xiàn)代機器人在汽車焊接生產(chǎn)線柔性化中的應(yīng)用員的管理[J].時代汽車，2018（04）.

[3]崔文旭.機器人在汽車焊接生產(chǎn)線柔性化中的應(yīng)用[J].焊接技術(shù)，2003（10）.

[4]李軒；楊楠.淺談焊接機器人在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科技展望，2016（03）.

[5]劉歆；鮑鴻春.焊接機器人在汽車零部件生產(chǎn)中的應(yīng)用實例分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010（02）.