焊接机器人在汽车焊装领域中的应用探索

发表时间:2021/1/12   来源:《工程管理前沿》2020年30期   作者:奇浩
[导读] 汽车制造工业发展迅速,对于汽车制造效率以及质量的要求也不断提高,在企业焊装施工中,可采用焊接机器人,不仅能够有效减少工作失误,同时还可提高生产效率。
        奇浩
        天津福臻工业装备有限公司  天津  300350
        摘要:汽车制造工业发展迅速,对于汽车制造效率以及质量的要求也不断提高,在企业焊装施工中,可采用焊接机器人,不仅能够有效减少工作失误,同时还可提高生产效率。对此,本文首先对焊接机器人的工作原理进行介绍,然后对焊接机器人的应用特征进行分析,并对焊接机器人在企业制造中的应用方式进行详细探究。
关键词:焊接机器人;原理;汽车
        虽然我国汽车制造业发展迅速,但是与发达国家相比,机械自动化水平依然比较低,在汽车焊装施工中,主要采用人工焊装施工方式,工作人员劳动强度大,在焊接施工中作业环节多,如果控制不当,容易造成质量隐患,另外,工作人员在焊装作业中不可避免的会出现一定失误,进而影响汽车焊装稳定性。因此,应对焊接机器人的应用方式进行深入分析。
一、焊接机器人工作原理
        焊接机器人为先进的自动化焊接设备,其是由机器人本体、控制器、点焊控制器、冷却系统等所组成的,与传统的人工焊接作业方式相比,焊接机器人的应用优势明显,能够有效改善焊接作业环境,降低焊接难度,提高汽车焊装质量。另外,焊接机器人还具有功能通用性特征,可被应用于各类设备中,提高企业生产自动化和智能化水平。在汽车焊装作业中,焊接机器人的应用原理主要包括以下几点:
        (一)确定示教轨迹。在焊接机器人操作过程中,需严格依据技术人员编制的示教程序,据此完成动作轨迹,因此只有保证编程完整性,才能够保证焊装作业能够高效进行。这一环节是由焊钳TCP设置以及示教编程两个部分所组成的。焊接机器人控制器可对周边设备、工件装夹以及焊接等进行控制。
        (二)焊接工艺参数设定和控制。在焊接机器人作业过程中,焊接工艺参数主要包括焊接电流、压力、时间等,对于各项焊接参数,需根据零部件厚度、制作材料等进行调整。
        (三)焊接缺陷处理。在焊接机器人焊接过程中,骑边、焊穿等质量问题比较常见,其中,骑边是由焊接位置调试不当所造成的,一旦出现这一质量问题,应及时对焊接位置进行优化调整。另外,焊穿是由于焊接电流过大、焊接时间过长等所造成的,如果出现焊穿质量问题,则应严格控制焊接电流和时间[1]。
二、汽车焊装领域焊接机器人的应用特征
        (一)应用优势。在汽车制造中,由于车型单一,因此焊装生产线也单一,现如今,汽车行业发展迅速,车型不断增多,并且不同车型结构形式差异较大,对于焊装作业的要求也有较大区别。在汽车焊装生产中,焊接机器人的灵活性强,并且稳定性高,可被应用于各类车型焊装作业中,提升汽车焊装作业效率和质量。
        (二)应用缺点。我国汽车制造业技术发展迅速,而焊接机器人也处于不断更新中,而焊接机器人内部结构形式复杂,对于操作人员专业技术的要求比较高,同时,焊接机器人维护管理复杂程度比较高,如果运维工作人员缺乏专业技术,一旦出现质量隐患,并且没有及时采取有效的维修措施,则会直接影响焊接机器人应用效益。另外,现如今,我国焊接机器人的自动化和智能化水平依然有待提升,在未来的技术发展中,还应加强创新[2]。
三、焊接机器人在汽车焊装领域中的具体应用
        (一)工件焊接。在汽车生产中,机器人主要被应用于工件焊接作业中,在汽车焊装作业中,对于焊装精度的要求比较高,因此,可采用焊接机器人进行焊装作业。随着汽车制造业智能化和自动化技术的不断发展,焊接机器人已被推广应用于汽车焊装领域。


        (二)工件夹持。对于焊接机器人,不仅可应用于焊装作业中,同时还可应用于工件夹持定位中,在汽车生产线中,需对焊接精度进行严格控制,对此,需调整焊接机器人运动轨迹以及焊钳姿态,同时还需结合实际需要选择适宜的夹具。在汽车焊装中,夹具类型比较多,其中很多夹具主要被应用于非移动工件定位中,一般很难对移动工件进行定位,对此,可应用夹持机器人进行准确定位。
        (三)工件搬运。在汽车车身焊装作业车间,在焊接作业前,需搬运和转移物料,在此过程中,可应用专用叉车,而为了将物料和工件从储存车间运输至焊接生产线,再转移至焊装生产线旁,可应用焊接机器人,搬运过程灵活性更高,能够有效提高焊接生产效率,同时减轻工作人员劳动强度。
        (四)汽车减震器焊装。在汽车各类零部件中,减震器至关重要,能够有效保证汽车平稳运行,同时提高乘客舒适性,因此,必须严格控制减震器焊装质量控制。在汽车减震器焊装施工中,焊接机器人的应用优势包括以下几点:第一,提高行车舒适性,减震器的作用是在汽车运行过程中保证车辆平稳性,因此,在焊装作业中,应综合考虑汽车设计方案准确定位焊装位置,加强焊接工艺控制。第二,选择适宜的焊装工艺,在减震器焊装作业中,一般应用二氧化碳焊接施工工艺,工艺比较复杂,因此,在实际焊装施工中,可联合应用两个焊接机器人。第三,合理布置焊接,其对于减震器焊装质量的影响比较大,在焊装作业中,一般可应用双工位型[3]。
        (五)总拼工位多车型共线生产。在以往的汽车焊装制造中,车型比较少,因此焊装生产线比较少,同时焊装技术水平比较低,现如今,汽车行业发展迅速,汽车行业市场竞争形势越来越严峻,车型也逐渐增多,在汽车制造中,对于焊装生产的要求更高。在汽车焊装中,焊接机器人的使用方式快速便捷,灵活性高,并且具有柔性化特征,可被应用于多种车型焊装作业中。在总拼工位多车型共线生产作业中,即可推广应用焊接机器人,通过将其应用于一个总拼工位上,即可实现多个车型焊装施工,进而有效提升汽车焊装生产效率,同时保证汽车焊装质量。
        (六)焊接系统仿真模拟。在焊接机器人的实际应用中,为了有效提升操作过程自动化水平,需采用自动化控制系统,因此,在焊接机器人中焊接系统发挥着十分重要的作用。在汽车焊装作业中,焊接机器人的操作范围、焊枪角度等,均会对焊装施工效率以及焊装精度产生较大影响,对此,在焊装作业前,要求根据汽车焊装技术要求,对焊接机器人应用范围以及焊枪角度进行优化调整,在此过程中可应用仿真模拟方式。在汽车焊装设计过程中,技术人员可通过应用计算机技术对焊装操作过程进行仿真模拟,通过进行多次模拟分析,即可准确定位焊装作业范围以及焊枪操作精度,保证汽车焊装施工质量。
        (七)焊缝检测。为了有效提升汽车焊装施工质量和效率,在车身焊装操作以及汽车整体焊接操作中,需对车身结构上的各类部件进行全面细致的检查,即对焊缝进行详细监测。在汽车焊装作业中,焊缝的形状以及所处位置比较复杂,因此,对于焊缝检测工具的要求比较高,必须保证具有良好的适应性。如果汽车焊装生产线的自动化水平比较高,则可应用机器人进行焊缝检测,提高焊缝检测效率。
总结:
        现如今,我国社会经济发展迅速,同时人们的出行方式也发生了较大变化,对于汽车实用性和外观的要求也越来越高。汽车制造企业在汽车制造中,需加强技术创新,对人们的审美需求进行调查分析,在车身焊装操作中,可推广应用焊接机器人,能够有效弥补人工焊接方式的不足,提高焊装作业效率,同时还可保证焊装操作质量以及汽车生产美观性,值得推广应用。
参考文献
[1]华明财,唐能.焊接机器人系统在汽车底盘焊接中的应用研究[J].科学与信息化,2019,000(025):P.4-4.
[2]孙德军.基于PLC的汽车焊接机器人控制[J].汽车世界,2019,000(014):P.49-49.
[3]崔毅.焊接机器人在汽车生产中的应用探讨[J].数字化用户,2018,024(045):26.
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