焊接機(jī)器人在汽車焊裝領(lǐng)域中的應(yīng)用思考

曹鐸 邵啟桐

摘 要：從實(shí)踐來看，汽車生產(chǎn)過程中焊裝不僅是一個重要環(huán)節(jié)，也是影響汽車整體質(zhì)量的一個重要方面，因而提高焊裝技術(shù)應(yīng)用水平意義重大。傳統(tǒng)人工焊裝方式存在著焊裝效率低、成本高及焊裝質(zhì)量難以保證等缺點(diǎn)，而隨著計算機(jī)及智能化技術(shù)的快速發(fā)展，焊接機(jī)器人技術(shù)在汽車焊裝領(lǐng)域得以應(yīng)用，有力推動了汽車焊裝自動化發(fā)展，有效解決了人工焊裝方式的不足，同時在推動汽車行業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。

關(guān)鍵詞：焊接機(jī)器人;汽車焊裝;應(yīng)用

1 焊接機(jī)器人硬件構(gòu)成

汽車零部件制造領(lǐng)域的機(jī)器人焊接工作站通常運(yùn)用的是六軸的大型工業(yè)機(jī)器人，最高的運(yùn)用范圍通?？梢愿哌_(dá)接近1 700 mm 的范疇，整體多次運(yùn)用精準(zhǔn)度也相對較高，且極具智能化，所以極為適合于汽車零部件制造領(lǐng)域的運(yùn)用。

機(jī)器人控制系統(tǒng)通常都會選用KRC4，集中合成所有的安全控制、機(jī)械控制、運(yùn)作控制、流程控制，都可以展開智能化的運(yùn)用，從而整體的機(jī)器人系統(tǒng)具備較高的運(yùn)轉(zhuǎn)性能以及智能性，這無疑會起到進(jìn)一步提升焊接效率的效果。焊接的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道、開展流程等都可以由機(jī)器人控制系統(tǒng)來開展完成。氣動焊鉗通常是運(yùn)用集成式的焊鉗。因?yàn)榫C合考慮到中頻點(diǎn)焊技術(shù)可以極好地降低工作站整體運(yùn)作成本地支出，并且也起到了提升運(yùn)作效率和縮減機(jī)械使用周期的作用，運(yùn)用專業(yè)化的中度頻率焊接機(jī)，其整體的控制器通常需要選用BOSCH。

焊鉗在焊接操作的進(jìn)程當(dāng)中往往需要借助壓縮空氣作為其運(yùn)作的核心動力，與此同時更需要專業(yè)的冷卻水對于焊接管空氣以及焊鉗的電極開展冷卻的效果。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)壓縮空氣以及降低回路的溫度控制，運(yùn)用工業(yè)級的能源接入板為整體的焊接系統(tǒng)提供穩(wěn)定的能源輸入。

工裝夾具對于焊接零部件的整體性、裝夾操作、位置確認(rèn)等都有著極高的要求，要保障工具的準(zhǔn)確定位，整體的制造符合標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格，與此同時還需要對于焊接槍以及機(jī)器人運(yùn)用的軌跡不能進(jìn)行特別的人為化的干預(yù)。位置確認(rèn)往往需要運(yùn)用氣動地控制模式。而綜合考慮到整體運(yùn)轉(zhuǎn)成本的投入問題，夾具臺的操控以及相關(guān)部件的安置都可以借由人力操作來開展。相關(guān)的安裝操作人員將相應(yīng)的部件安置完畢之后，按下開關(guān)裝置，第一時間啟動PLC系統(tǒng)的響應(yīng)。所有工件的位置都需要配置有檢測的裝置，檢測的開關(guān)信號需要直接連入PLC系統(tǒng)當(dāng)中，同時將沒有放的工件以及相關(guān)的安置位置不符合標(biāo)準(zhǔn)等問題及時反饋到PLC系統(tǒng)之中，PLC系統(tǒng)聯(lián)動報警裝置進(jìn)行快速地預(yù)警操作，從而有效的規(guī)避焊接的人為干預(yù)問題，或者是報廢產(chǎn)品的問題產(chǎn)生。

2 焊接機(jī)器人在汽車制作中的優(yōu)勢和缺點(diǎn)

2.1 應(yīng)用優(yōu)勢

在以往的汽車焊裝中，由于生產(chǎn)車型單一，焊裝方式和生產(chǎn)線也較為單一，在社會發(fā)展新形勢下，大量車型不斷涌現(xiàn)，不同車型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在較大差異，為焊裝工作增添了一定難度。焊接機(jī)器人具有良好的靈活性和穩(wěn)定性，可以適用于多種車型的焊裝生產(chǎn)，在同一工位可以進(jìn)行不同操作，提升生產(chǎn)質(zhì)量和工作效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，在汽車制造行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.2 應(yīng)用缺點(diǎn)

隨著我國科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，焊接機(jī)器人也處于不斷的更新?lián)Q代中，并且在汽車制造中獲得廣泛應(yīng)用，但是焊接機(jī)器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且對維護(hù)人員和操作人員的技術(shù)能力具有較高要求，內(nèi)部配件價格昂貴，如果發(fā)生機(jī)械故障，需要企業(yè)花費(fèi)大量資金購置配件，如果修理不及時會對生產(chǎn)效能帶來負(fù)面影響。同時，當(dāng)前我國焊接機(jī)器人的自動化和智能化程度較低，與西方發(fā)達(dá)國家依然存在較大差距，對汽車制造行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展帶來一定程度的制約和影響。

3 焊接機(jī)器人在汽車焊裝領(lǐng)域中的具體應(yīng)用

3.1 工件焊接

目前，機(jī)器人應(yīng)用的一個重點(diǎn)領(lǐng)域就是工件焊接，而在汽車制造生產(chǎn)中對構(gòu)件焊接精度和運(yùn)行速度等有更高要求，同時焊接過程本身對人體有很大危害，因此推廣焊接機(jī)器人在汽車焊裝領(lǐng)域中具有重大意義。

3.2 工件夾持

當(dāng)前，在汽車生產(chǎn)線中，對于車身工件的焊接質(zhì)量有著較高要求，因此，必須要能夠準(zhǔn)確控制焊接過程，這不但需要準(zhǔn)確控制焊接機(jī)器人的運(yùn)動軌跡與焊鉗姿態(tài)，而且還需要能夠使用不同類型的夾具來夾持定位焊接工件。因?yàn)閵A具類型眾多，大多數(shù)專用夾具可以用來定位非移動工件，不過無法定位移動工件，所以就會使用到夾持機(jī)器人，通過結(jié)合起工業(yè)機(jī)器人與小型夾具，來有效定位工件并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動功能的機(jī)器人來完成。

3.3 汽車減震器焊裝

減震器是汽車中的一個重要部件，其在確保汽車平穩(wěn)行走和提高駕乘人員舒適性等方面有著重要作用，這也突出了減震器焊裝質(zhì)量控制的重要性。焊接機(jī)器人在汽車減震器焊裝實(shí)際應(yīng)用中主要有以下要點(diǎn)：（1）充分考慮客戶實(shí)際需求。減震器在汽車整個結(jié)構(gòu)中的作用主要就是提高汽車的行車平穩(wěn)性和舒適性，因此焊裝中應(yīng)全面考慮車輛設(shè)計要求確定焊裝的位置后在進(jìn)行具體焊裝操作。（2）合理選擇焊裝工藝。一般情況下，汽車減震器的焊裝主要采用二氧化碳焊接工藝，同時加上汽車減震器焊裝工藝較為復(fù)雜，因此實(shí)際焊裝工作通常需要利用兩個焊接機(jī)器人完成。（3）焊接布置。焊接布置對汽車減震器焊裝操作和質(zhì)量有很大影響，為提高焊接效率和保證焊接系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，應(yīng)采用雙工位型進(jìn)行焊裝。

3.4 在車身焊裝中的應(yīng)用

車身焊裝作為汽車制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其與汽車整體生產(chǎn)質(zhì)量具有密切關(guān)系，其車身焊裝中，涉及車身總成、車門、側(cè)圍、地板以及車架等部位的焊接裝配，并且在焊接中使用電焊、縫焊以及對焊等工藝，如果車身焊裝質(zhì)量存在問題，會對汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性帶來影響。在車身焊裝中應(yīng)用焊接機(jī)器人可以提升生產(chǎn)自動化程度，并且優(yōu)化操作效率和質(zhì)量，減輕工作的勞動強(qiáng)度，當(dāng)前，其車身焊裝中，主要以點(diǎn)焊機(jī)器人為主，有助于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)柔性化，適用于少批量、多品種的混線生產(chǎn)。

4 結(jié)語

總之，焊接機(jī)器人工作站運(yùn)用于汽車零部件的焊接生產(chǎn)中，無疑提升了其整體的焊接品質(zhì)和效率，而設(shè)計的焊接機(jī)器人工作站控制的精準(zhǔn)度相對較高、速率快，穩(wěn)定性相對加好，同時配備了多元化的防護(hù)和報警模式，智能化的集成度相對較高，這無疑也進(jìn)一步削減了運(yùn)作的工作量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張龍華.焊接機(jī)器人在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].電焊機(jī)，2009，39（04）：21-26.