自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線優(yōu)化分析

趙宸

摘要：自動(dòng)化焊接機(jī)器人已經(jīng)有多年的研究應(yīng)用歷史，在各行各業(yè)中取得了廣泛應(yīng)用。自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線大幅度提高了各種工件的焊接效率，提升工件焊接質(zhì)量的同時(shí)也極大程度的減少了技術(shù)人員的工作強(qiáng)度，研究自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線的優(yōu)化策略具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)機(jī)器人自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線的多種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，研究了自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線的優(yōu)化策略，以期對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)過程提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化;焊接機(jī)器人;生產(chǎn)線;優(yōu)化分析

分類號(hào)：TP242

引言

自動(dòng)化焊接機(jī)器人在我國各行各業(yè)中應(yīng)用廣泛，在制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用。以汽車生產(chǎn)為例，焊接機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)有了多年歷史，焊接生產(chǎn)線逐漸發(fā)展成熟，對(duì)各種焊接工藝以及焊接技術(shù)研究取得了可喜的進(jìn)展，但自動(dòng)化焊接過程中經(jīng)常出現(xiàn)一些焊接問題，導(dǎo)致汽車零部件返工甚至報(bào)廢，因此要對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

1自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)

1.1硬件技術(shù)

整個(gè)焊接過程所需要的機(jī)器人、焊接設(shè)備以及焊接輔助夾具等需要協(xié)調(diào)配合以完成自動(dòng)化生產(chǎn)線的生產(chǎn)任務(wù)。夾具的固定通過自動(dòng)工裝施加夾緊力來完成，動(dòng)力源可以是高壓氣體也可以是液壓源，如果板厚較大時(shí)不易進(jìn)行夾緊則可以通過整體式C型夾緊缸進(jìn)行側(cè)壓，也可使用特殊夾具對(duì)其進(jìn)行液壓夾緊。

通常自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線需要一定數(shù)量的變位機(jī)和輔助裝置，機(jī)器人可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求降低開動(dòng)率。整線通訊形式分為兩種，分別是IO通訊和總線通訊，可以將整體網(wǎng)絡(luò)改為環(huán)網(wǎng)的形式以便于快速排查網(wǎng)絡(luò)問題，提升網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。

1.2軟件技術(shù)

自動(dòng)化焊接機(jī)器人軟件設(shè)計(jì)以及焊縫技術(shù)數(shù)據(jù)分析程序設(shè)計(jì)目前仍然處于起步階段，例如通過軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接機(jī)器人的視覺跟蹤功能，智能化設(shè)備可以對(duì)焊縫進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤對(duì)比，確保焊接過程完美進(jìn)行。為了設(shè)計(jì)出功能先進(jìn)的控制軟件，使用高技術(shù)水平的設(shè)備，就需要有針對(duì)性的培養(yǎng)出高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人才。

1.3生產(chǎn)線智能控制技術(shù)

在機(jī)器人生產(chǎn)線的智能控制過程中，PLC可編程邏輯控制器起到了核心作用，PLC有兩種控制方式，一種是集中控制，另一種是分散控制。利用PLC可以采集各種傳感器的信號(hào)，自動(dòng)控制執(zhí)行單元的動(dòng)作。PLC還可以在工作中進(jìn)行自檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)機(jī)器人的工位與設(shè)計(jì)位置不符就會(huì)發(fā)出告警，立即停止各項(xiàng)操作并采取應(yīng)急措施。

以機(jī)器人傳感技術(shù)為例，其傳感系統(tǒng)由各種近開關(guān)、行程限位開關(guān)、力傳感器、角度以及速度傳感器組成，PLC就是這些傳感器信號(hào)的處理器，經(jīng)過邏輯運(yùn)算后輸出至焊接設(shè)備上使其按照一定軌跡進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接機(jī)器人的精準(zhǔn)可靠控制。

2 機(jī)器人焊接自動(dòng)生產(chǎn)線優(yōu)化對(duì)策

2.1提高技術(shù)人員綜合素質(zhì)

自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線上設(shè)置了很多變位機(jī)與夾具，在進(jìn)行控制時(shí)要用到以PLC為核心的智能化控制系統(tǒng)，因此自動(dòng)化焊接機(jī)器人的生產(chǎn)線有別于傳統(tǒng)機(jī)加生產(chǎn)線，更需要專業(yè)素質(zhì)較高的綜合性人才進(jìn)行操作。自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線技術(shù)人員要不斷增強(qiáng)理論知識(shí)水平與技術(shù)能力，滿足自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線的生產(chǎn)需求，確保焊接工作優(yōu)質(zhì)高效開展。

2.2選擇合適的焊接設(shè)備

在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)應(yīng)充分考慮到生產(chǎn)需要，在保證滿足生產(chǎn)線功能需求的同時(shí)降低設(shè)備造價(jià)。在生產(chǎn)過程中還應(yīng)該擇機(jī)對(duì)設(shè)備的各種零件進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行升級(jí)與優(yōu)化，使生產(chǎn)線設(shè)備能夠安全、穩(wěn)定、高效的進(jìn)行生產(chǎn)制造。

2.3生產(chǎn)線優(yōu)化對(duì)策

目前，焊接機(jī)器人的生產(chǎn)系統(tǒng)分為焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線和焊接機(jī)器人工作站，相比之下焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線需要投入更大的經(jīng)濟(jì)成本。

一是要優(yōu)化自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線的造價(jià)，通過改進(jìn)進(jìn)氣法蘭、上下半殼的方式來減少專用工裝的投資費(fèi)用，對(duì)外購件進(jìn)行嚴(yán)格選型以降低成本投入，在保證焊接機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線各種設(shè)備、工裝質(zhì)量符合要求的前提下最大限度降低生產(chǎn)線造價(jià)。

二是要優(yōu)化自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線的控制程序，只有不斷對(duì)控制程序中的問題進(jìn)行優(yōu)化才能保證焊接質(zhì)量。在程序設(shè)計(jì)時(shí)可融入智能化設(shè)計(jì)思路，加入焊接過程的反饋機(jī)制，對(duì)焊接過程進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)，獲取傳感器采集到的焊縫信息對(duì)焊接工藝加以修正，得到高質(zhì)量的焊接工件。

三是要不斷優(yōu)化工藝參數(shù)，首先要合理的選擇焊接工藝類型，再根據(jù)不同的焊接需求設(shè)置相應(yīng)的焊接電流與電壓。其次要選好焊絲類型，注意不同的焊接場景應(yīng)選擇不同直徑的焊絲。最后要對(duì)焊槍與焊縫之間的距離進(jìn)行合理設(shè)置，并調(diào)節(jié)保護(hù)氣體的配比和流量，確保焊接過程安全順利進(jìn)行。

3結(jié)語

綜上所述，自動(dòng)化以及智能化技術(shù)的成熟與發(fā)展使焊接機(jī)器人具有更為豐富的功能，并且可以高效率的完成焊接任務(wù)，降低了焊接工人的工作強(qiáng)度，降低焊接難度的同時(shí)也提高了焊接精度。近年來我國焊接機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線在技術(shù)上取得了長足的發(fā)展進(jìn)步，焊接質(zhì)量與焊接效率穩(wěn)步提升，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中焊接機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線仍然遇到了很多問題，需要技術(shù)人員不斷對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，解決實(shí)際問題，為我國的焊接事業(yè)作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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