齐军贵 李楠楠
长城汽车股份有限公司天津哈弗分公司 天津市 300462
摘要：汽车的生产质量要求越来越严格，汽车生产厂家也在不断的提高其生产效率和生产质量以满足人们日益增长的需求。高新技术不断的应用在汽车制造领域中，如焊接机器人，以满足汽车质量和生产效率，汽车生产厂家开始将焊接机器人引入到汽车焊装领域中，以提高企业核心竞争力。
关键词：焊接；机器人；汽车制造
一、焊接机器人技术概述
随着技术的革新及对于人的保护，在许多高危行业及部位的焊接工作开始大规模地制造和使用焊接机器人来代替焊工的工作。焊接机器人是工业机器人的一种，其主要是在机器人的末轴安装焊钳或焊枪，使之具备焊接、切割等功能。焊接机器人由机器人和焊接设备两个部分构成，通过人工远程操控机器人进行焊接工作，可以实现在多种条件下的作业，免除了人工作业对于地形、温度等方面的限制。
焊接机器人应用于工业生产制造中具有以下几个优点：一是其能保持稳定的工作状态，提高焊接质量，只要前期规划好焊接机器人工作的轨道以及工作的内容，在持续供电的情况下其工作状态相对于人工来说十分稳定；二是在其稳定工作状态下必然可以保证其劳动效率的提高，俗话说“像个机器人一样工作”，焊接机器人一旦开始工作就不存在浪费时间的情况，劳动效率自然就会提高；三是可以改善工人的劳动条件，其不存在对于“生存”所需的苛刻条件，可以在人所不能工作的环境条件下保持工作状态。当然，也必须要正视其存在的缺点：一是前期制造的技术条件等需要准备充分，一旦出现异常条件焊接机器人很容易就“罢工”了，不利于保持生产状态；二是焊机机器人的日常维护工作烦琐，不仅有机械方面的维护，还要对其预设的操作系统等软件设施做好维护，机械方面的故障比较容易解决，而系统上的bug则会破坏机器人稳定工作的状态。
机器人焊接是在工业机器人基础上发展起来的先进的一项技术工作，主要应用于工业自动化领域，广泛应用于汽车及其零件制造、摩托车、工程机械等行业中。在汽车制造中机器人焊接涉及到汽车制造的四大工艺，其中应用最多的就是弧焊、点焊。点焊机器人主要应用于汽车的焊接工作，该过程需要各大汽车主机厂负责。在每台汽车的车体焊接中一共需要的大约有3000-4000个焊接点，但是这其中至少有60%是机器人完成的。点焊机器人能够很好的控制位置精度，保证作业质量和效率。
二、应用焊接机器人对汽车进行焊装的作用
2.1有效缓解工作强度过大的问题
应用焊接机器人对汽车进行焊装可以有效缓解工人工作强度过大的问题。在对侧围总成进行轮罩处跟地板总成搭接焊点时，如果使用人工焊接方式的话，就需要两个工人来共同操作一把人工焊钳，并且由于空间问题，在进行焊接时操作姿势会比较困难。由于侧围总成跟地板总成的搭接点在汽车的车身内，因此，工人需要钻进车身里面来进行车身焊接工作。但由于车身空间有限，因此，操作过程困难，而且容易引发安全事故，威胁到员工的生命健康。但如果采用焊接机器人来进行汽车焊装的话，就可以完全避免这种情况的发生。在降低工人工作强度的与事故发生率的同时，还能提高生产商的实际生产效率。
2.2提高机器人的实际生产节拍
总拼工位一直是节拍提升的瓶颈工位，使用人工焊接的话，生产节拍效率较低。但如果采用机器人焊接对汽车进行焊装的话，就可以有效地提升节拍效率。这主要是由于机器人的操作比较灵活，因此，针对一些在人工焊接时很难实现的姿势，焊接机器人可以轻而易举地完成。一台机器人总共可以应用两到四把的焊钳焊接，更能满足在实际焊接过程中，对焊接位置的操作需求。与此同时，焊接机器人在经过调整以后，可以使焊接优势达到最大化。进而达到四分钟每台的生产节拍，而人工焊接的生产节拍则需要十六分钟每台。
2.3提升焊接质量
由于焊接机器人是应用电脑进行控制的，因此，机器人的运动轨迹非常精准，可以使电极帽跟钣件间良好地接触。不会像人工焊接那样，因为人工操作加大了失误，从而使得在焊接过程中出现焊接分流、马蹄点等焊接缺陷。根据焊接位置的不同，机器人在焊接参数的选取上面及电极帽的磨损频率上面也大不相同。这时，就可以通过PLC程序来精准地计算出所需的焊点数量。在完成焊点数量的设定以后，PLC会将相应的信息反馈给机器人。机器人根据程序所设定的程序路径来进行修磨处理，更能保证焊接质量。
三、焊接机器人在汽车焊接生产中的应用
为了更好的促进汽车焊装工作的顺利发展，结合焊接机器人在实际焊接工作中的状况，深入探究焊接机器人在焊接生产中的应用，是有效促进汽车焊装工作发展的重要策略之一。在实际的焊接工作中，焊接机器人根据不同的应用场合，可以采取不同的结构形式。目前，最为普遍的焊接机器人主要是模仿人手臂功能的多关节式机器人，这种焊接机器人的手臂灵活性非常好，其高度的灵敏度可以使焊枪的工作姿态以及空间设置根据焊接任务的要求，为满足焊接器件的要求随意的变化方向。
在汽车焊装的生产车间，由于部分器件过大或者其空间几何的形状过于复杂，导致焊接机器人的焊枪无法在规定的时间内达到焊缝位置。一旦遇到这个问题，就必须安排专业的技术人员通过增加一到三个外部轴的方式，增加焊接机器人的自由度以及灵活度。在提高焊接机器人的控制速度与焊接精度的基础上，应用电弧传感器，对于解决焊接机器人在电焊的焊缝轨迹跟踪与控制问题方面，具有促进作用。焊接机器人通过事先设定的编程，改变焊接轨迹和焊接顺序，对于解决汽车被焊工件品种变化大、形状复杂以及焊接缝短且多的问题，都具有一定的促进作用。
结束语：
近几年汽车销量的增长速度证明汽车市场的潜力是巨大的，汽车企业为了提升竞争力，对自动化生产水平要求不断提高，这为焊接机器人技术在汽车行业中的应用提供了一个良好的机会。从机器人技术发展趋势来看，焊接机器人不断向智能化方向发展，以实现生产系统中机器人群体协调和集成控制，从而达到更高的可靠性和安全性。焊接机器人技术的广泛应用，能够提升汽车企业在工业生产方面的竞争力，为我国经济的快速发展保驾护航。
参考文献：
[1]汽车制造中焊接机器人的控制系统[J].王强.电子技术与软件工程.2018(04)
[2]焊接技术在汽车制造中的应用和研究[J].余鹏，肖双平.山东工业技术.2016(13)
[3]焊接机器人的应用现状与发展趋势[J].谈成成.中国新技术新产品.2017(20)