机器人在车身焊装生产线中的应用分析

机器人在车身焊装生产线中的应用分析

我国经济水平在不断的提升，科学技术在迅猛的发展，这在一定程度上加快了我国社会工业化生产发展步伐。伴随着人们生活质量的提升，我国的汽车拥有量与日俱增，而且是人们出行所使用的重要工具。在现阶段，在汽车生产技术方面有着较高的要求。这篇文章主要对机器人在车身焊接生产线中的应用进行了深入的研究和分析。

标签：工业机器人；焊接机械；焊接生产线

引文

伴随着技术水平的提升，机器人被广泛的应用在各个行业各个领域，能够有效地取代人力，可以完成人类无法完成的工作。在汽车车身焊接生产的过程中大量地应用到了机器人技术，这在一定程度上降低了人员的投入、汽车生产成本、工作强度，有效地提升了汽车产品的质量和生产效率，最重要的是可以提升汽车车身焊接生产的安全性，降低人力劳动强度。所以，在汽车生产的过程中应用机器人可以有效地提升汽车生产企业的制造水平，提升其在市场上的竞争力。

1 机器人在车身焊接生产线中的作用

1.1 工件焊接

众所周知，汽车中拥有大量的精细工件，焊接时需要耗费大量时间，并且对生产中的焊接精度也有很高的要求，如果采用人工焊接和生产的方式则难以保证其焊接精度和生产速度指标。同时，采用人工焊接和生产的方式极可能威胁到操作人员的生命安全，这是由于在焊接的过程中往往会出现火花和烟雾等对人体有危害的物质。在近几年来，汽车完全自动化焊接是汽车生产过程研究的重要课题，尤其是焊接机器人的应用。在现阶段工业生产的过程中，在相关的焊接生产过程中往往会采用大量的焊接机器人完成相应的焊接工作，这可以有效地取代人力，在恶劣的环境中完成相应的焊接工作。大部分焊接机器人往往被应用于工件的点焊和弧焊过程，在其他焊接生产方面的应用还存在一些缺陷，正处于摸索和起步的发展阶段。

1.2 工件夹持

机器人不仅被应用于汽车生产制造的焊接生产过程中，并且在汽车工件夹持定位方面也有着重要的应用。使用机器人夹持工件，能够有效地提升工件夹持定位的重复性与准确性。配合焊接机器人的规范的运动轨迹和焊钳的正确姿态，可以保证工件与焊枪的在焊接过程中的运动配合，保证精准的焊接定位，进而提升工件焊接质量。在工件夹持的过程中所采用的夹具种类非常多，但是有些夹具还存在一定的局限性，一般只可以用作非移动空间的定位，对移动工件的定位不起作用，然而应用机器人夹持工件却能够有效地解决这项难题。

1.3 工件搬运

在汽车车身焊接生产的准备阶段，首先要准备大量的焊接物料。焊接物料的搬运和转移过程比较复杂，难度较高，而且过程中极可能对焊接物料造成损坏。因此，焊接物料搬运和转移的过程往往是通过专用叉车完成的，专用叉车的主要任务是将工件从储存车间运输到汽车车身焊接生产线两侧，然后工件搬运机器人将其运输到焊接夹具上，并且工件在顺序工位夹具上的传递工作大部分都可以通过工件搬运机器人灵活完成。这在一定程度上有效地提升了车辆的生产效率，降低了汽车车身焊接劳动强度，提高了汽车车身生产的自动化水平。

1.4 焊点检测

为了能够有效地保证汽车产品的焊接质量，在汽车车身焊接的过程中和完成后都要对其进行焊接质量检测，尤其是汽车车身重要部位的焊缝检测，避免焊接质量不达标的问题发生，影响到汽车产品的质量。由于焊缝的位置和形状具有一定的复杂性，大部分焊接质量检测工具难以实现空间狭小焊缝焊接的检测。而在焊点检测的过程中应用机器人可有效地解決焊点检测技术难题，使机器人完全的取代工作人员携带检测工具的检测方式，可轻松完成焊点检测工作。

2 应用机器人解决焊接工艺存在的问题和优势

2.1 解决劳动力强大的问题

在汽车车身焊接的过程中车身侧围总成轮罩和地板总成搭接的焊点往往会使用800毫米喉深、450毫米喉宽的大C焊钳，如果采用人工焊接的方式，一把人工焊钳的使用则至少需要两名操作人员，并且对于焊接操作的姿势比较复杂，实施起来具有一定的难度。车身侧围总成轮罩和地板总成搭接的焊点焊接的过程中，焊接人员需要钻入车身进行相应的焊接作业，焊接操作空间非常的小，极可能发生严重的安全事故。若在这个过程中应用机器人焊接工艺，可以有效避免这种安全事故的发生，而且可以解决劳动强度大的问题。

2.2 提高生产节拍

众所周知，汽车焊接过程中的总拼工位为节拍提升时的瓶颈工位，在生产节拍提升方面存在着很大的难度。但是，在这个过程中应用焊接机器人，则可以有效地提高生产节拍。这是由于焊接机器人具有可操作性强的优势，机器人可以高效地完成多种焊接姿势之间的切换。机器人还具有较高的焊接效率，一台机器人配备合适的焊钳进行焊接作业，可以快速到达不同的焊接位置，完成焊接。如果对焊接机器人进行相应的调试，可以使其运行轨迹更为规范化，能够达到15JPH生产节拍的设计要求标准，即节拍为4分钟完成一台汽车车身的焊接，若采用人工的方式，节拍为16分钟完成一台汽车车身的焊接。

结束语

随着时代的变迁科学技术的进步，焊接机器人在汽车车身焊接方面有着广泛的应用，并且在焊缝追踪、路径规划、电源技术、离线编程技术研究方面取得了良好的效果，有效地突破了许多汽车车身焊接技术难题。在汽车车身焊接的过程中机器人主要有工件焊接、工件夹持、工件搬运和焊点检测等方面的应用，可以解决劳动强度大的问题、提高汽车车身生产节拍、提升汽车车身生产质量。

参考文献

[1]赵渊博.焊接机器人在焊接生产线中的应用意义与在汽车车身焊接生产线中的应用[J].科技展望，2016，2632：134.

[2]孟庆宇.机器人焊装线控制方法及节拍优化[D].天津工业大学，2016.

[3]夏生健.工业机器人焊接生产线的设计及研究[D].东南大学，2016.

[4]刘畅.车身焊接工业机器人的路径规划及仿真[D].沈阳工业大学，2017.

[5]杨静.混流焊装生产线设计关键技术的研究[D].天津大学，2016.