工業(yè)機器人在汽車焊裝領(lǐng)域中的應(yīng)用探討

曾盆 周雪鋒 莫先勇

摘 要：汽車焊裝是汽車制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，做好焊裝工藝質(zhì)量控制對汽車的整車質(zhì)量起著決定性作用。隨著智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)機器人在現(xiàn)代制造行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)的人工焊裝的操作模式不僅存在故障率高、工作效率低下的問題，而且還制約我國汽車制造整體發(fā)展質(zhì)量?；诠I(yè)機器人技術(shù)的汽車焊裝工藝成為現(xiàn)代汽車制造的重要組成部分，所以加強工業(yè)機器人在汽車焊接領(lǐng)域中的應(yīng)用研究具有重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人;汽車焊裝;應(yīng)用

引言：

據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，自進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國汽車銷售呈現(xiàn)逐年增長的趨勢，并且增長率大大超出了全球汽車銷售增長水平，而且在全球汽車總產(chǎn)量占比方面，我國汽車實際產(chǎn)量占據(jù)著較大比重。面對我國汽車消費需求進(jìn)一步擴大趨勢，汽車制造企業(yè)必須進(jìn)一步提高產(chǎn)能，不斷生產(chǎn)高品質(zhì)汽車，滿足社會日益增長的消費需求。而在汽車生產(chǎn)制造過程中，焊裝是極為重要的環(huán)節(jié)，也是提升汽車質(zhì)量與產(chǎn)量的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，因此，提高汽車焊裝制造過程的機械化、自動化控制水平極為重要。而且，相對于其他行業(yè)而言汽車制造也是工業(yè)機器人應(yīng)用較為廣泛與深入的行業(yè)?？梢?，加強對工業(yè)機器人在汽車焊裝領(lǐng)域中的應(yīng)用分析探索極為必要。

1汽車焊裝工業(yè)機器人相關(guān)概述

現(xiàn)在，在汽車生產(chǎn)車間中，汽車需要的焊接一般都是由工業(yè)機器人完成，工業(yè)機器人的組成一般包括，有機器人的底座、本體、控制柜、焊槍四個部分組成。底座和機器人位置上的關(guān)系，底座在機器人的下面，固定在板材上，機器人安裝在底座的上方;這樣安裝的好處是，在焊接過程中能保證機器人焊接的穩(wěn)定性;機器人本體的組成，有六軸伺服電機、其他機械傳動結(jié)構(gòu)組成;控制柜是控制著各軸聯(lián)動動作，能保證機器人精準(zhǔn)化運行，是機器人實現(xiàn)安全化操作的橋梁;焊槍它的主要任務(wù)是用來焊接的，對于不同的焊接位置需要使用不同的焊槍，市面上常見的焊槍有，二氧化碳?xì)怏w保護焊槍、弧焊槍、激光焊槍、螺柱焊槍等[1]。

2工業(yè)機器人在汽車焊裝領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢

機器人系統(tǒng)主要包括那些部分，包括機械、傳感、控制部分。汽車的焊接對轎車制造非常重要，焊接質(zhì)量的好壞直接影響整車裝配的質(zhì)量。隨著工業(yè)機器人技術(shù)的不斷提高，工業(yè)機器人在焊裝領(lǐng)域的優(yōu)勢不斷體現(xiàn)：第一，機器人的出現(xiàn)解放了人工，降低了工人工作強度，減少了焊接的故障率。傳統(tǒng)的焊接模式是采取人工操作，需要人工把零部件放進(jìn)夾具，通過焊槍焊接，費時費力。由于人工焊接模式效率不如工業(yè)機器人焊接效率，這會影響整車生產(chǎn)的周期。例如在轎車底板的焊接過程中，需要兩個人配合操作，而且空間有限容易影響焊接的質(zhì)量，存在一些焊接質(zhì)量問題，像焊點變形、漏焊等。而工業(yè)機器人面對這些問題卻可以輕松解決，工業(yè)機器人通過程序設(shè)定，可以對焊接位置精確焊接，也解決的因空間不足容易造成質(zhì)量不穩(wěn)定的問題;第二，工業(yè)機器人對于焊接的質(zhì)量都是有保障的，工業(yè)機器人的出現(xiàn)提升了整車焊接水平，改善了傳統(tǒng)焊接的不足。例如在傳統(tǒng)的人工焊接中，空間的大小容易受到限制，人員的焊接技術(shù)，都會導(dǎo)致焊點的精確度不穩(wěn)定，焊點的焊接順序不一致，會最終導(dǎo)致焊接的偏差，而工業(yè)機器人這些問題都能避免，對于焊點的精確點，焊接的節(jié)拍，零件的穩(wěn)定性都能保障;第三，工業(yè)機器的出現(xiàn)解放了工人，提高了焊接質(zhì)量和效率，實現(xiàn)了轎車焊接的自動化。工業(yè)機器人在焊接過程中是完全自動化的，焊接出現(xiàn)的問題電腦會記錄下來，能夠?qū)ιa(chǎn)流程進(jìn)行監(jiān)控，有利于發(fā)現(xiàn)焊接問題，及時采取相應(yīng)的措施解決問題[2]。

3工業(yè)機器人在汽車焊裝領(lǐng)域的具體應(yīng)用

3.1汽車焊裝行業(yè)中常用工業(yè)機器人

焊裝車間常見的工業(yè)機器人，主要是點焊、弧焊機器人。電焊機器人的優(yōu)點，對空間要求不高，作業(yè)過程中性能穩(wěn)定、焊接效率高。和傳統(tǒng)人工焊接相比焊接的質(zhì)量更有保障，工作效率顯著比人工焊接高。焊裝車間大部分都是點焊機器人，在焊接工藝中應(yīng)用最廣泛。在整車的裝配中，大概需要三四千個焊點，這些焊點中大部分都是點焊機器人負(fù)責(zé)。點焊機器人焊接精確度非常高，精確度能控制在1毫米左右?；『笝C器人的焊接方式，通過連續(xù)軌道控制要點進(jìn)行工作，能夠根據(jù)設(shè)定好的路徑和設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行焊接工作?；『笝C器人的優(yōu)點，對于仰焊和立焊操作起來更加容易，焊接中的焊縫、弧長能夠精確控制?；『笝C器人在焊接過程中對于焊接板材要求比較高，所以零部件在夾具中的固定需要位置精確，如果焊接過程中板材固定位置出現(xiàn)偏差，容易造成焊接質(zhì)量問題[3]。

3.2工業(yè)機器人在汽車減震器焊接中的應(yīng)用

在整車的焊接過程中，工業(yè)機器人對于減震器的焊接也是該領(lǐng)域比較普遍的現(xiàn)象。減震器對于汽車的駕駛非常重要，決定駕車的舒適度。對于汽車減震器的焊接過程中，需要根據(jù)客戶的具體要求，對焊接位置進(jìn)行設(shè)計確定，保障焊接成品的質(zhì)量。一般來說，汽車減震器的焊接，焊接工序比較復(fù)雜，減震器的作用又比較重要，這時一般是用兩個工業(yè)機器人，同步進(jìn)行工作，更好的保證工作效率和質(zhì)量，確保最終焊接出來成品的質(zhì)量效果[4]。

3.3工業(yè)機器人在實現(xiàn)總拼工位多車型共線生產(chǎn)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的焊接工藝一般比較簡單，在轎車的焊接中一般采用總拼工位方式，焊接方式單一簡單。隨著時代的不斷發(fā)展，對技術(shù)的要求不斷提高，轎車車型的逐漸多樣化，需要采取差異化的焊接方式。而工業(yè)機器人的出現(xiàn)，解決了對于轎車多樣化需要差異化焊接方式這一問題。工業(yè)機器人相對于傳統(tǒng)的焊接方式可謂優(yōu)點很多，具備更加靈活性的操作，總拼工位能夠?qū)Χ嘬囆瓦M(jìn)行焊接，提升了焊接效率，實現(xiàn)了多車型的共線生產(chǎn)，有效提高了資源利用率，對于節(jié)約成本、提高效率效果顯著。

3.4焊接系統(tǒng)的仿真模擬應(yīng)用

在自動化控制系統(tǒng)的作用下，工業(yè)機器人可以實現(xiàn)焊接操作自動化、智能化。由此可見，工業(yè)機器在對于焊接系統(tǒng)有著至關(guān)重要作用。在借助工業(yè)機器人的焊接系統(tǒng)進(jìn)行焊接控制前，應(yīng)確定好工業(yè)機器人操作范圍、焊槍角度等參數(shù)，將這些參數(shù)輸入計算機模擬系統(tǒng)中對焊接路徑進(jìn)行事先模擬、調(diào)整、優(yōu)化，確保實現(xiàn)焊接工藝的可行性和高效性[5]。

結(jié)語：

綜上所述，在汽車的焊接過程中，工業(yè)機器人的出現(xiàn)應(yīng)用，解放了工人的勞動力，提升了焊接工藝質(zhì)量，極大提高了工作效率，相對于人工而言，工業(yè)機器人出現(xiàn)的錯誤率更低。工業(yè)機器人的大面積推廣使用，既保證了質(zhì)量，也推動了我國汽車制造業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]南博.工業(yè)機器人在汽車焊裝領(lǐng)域中的應(yīng)用淺析[J].內(nèi)燃機與配件，2021（08）：207-208.

[2]白海龍.關(guān)于工業(yè)機器人在汽車焊裝領(lǐng)域中的應(yīng)用淺析[J].中國設(shè)備工程，2020（21）：37-38.

[3]安琪.焊接機器人在汽車焊裝領(lǐng)域中的應(yīng)用思考[J].中國設(shè)備工程，2020（06）：19-21.

[4]宛春馳，周海雁.焊接機器人在汽車焊裝領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2016（04）：48.

[5]李鐵柱.焊接機器人在汽車焊裝領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].汽車零部件，2014（12）：64-66+42.