自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線的應(yīng)用與優(yōu)化分析

             在傳統(tǒng)的汽車(chē)制造業(yè)中，由于技術(shù)不夠完善，需要大量的人力和財(cái)力作為支撐，而且生產(chǎn)效率較低。隨著汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于汽車(chē)的需求量大大增加，無(wú)形中促進(jìn)了汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)如今，很多常規(guī)板具和產(chǎn)品要求較低的生產(chǎn)線已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。

1 自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線現(xiàn)狀

1.1 自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線的具體應(yīng)用

現(xiàn)以汽車(chē)尾氣凈化器為例對(duì)機(jī)器人焊接技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。汽車(chē)尾氣凈化器的前半部分主要的作用是將汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器和尾氣凈化裝置進(jìn)行有效的連接。汽車(chē)尾氣凈化器在焊接的過(guò)程中可以分為6 個(gè)主要步驟，其中焊接工作和檢驗(yàn)工序是可以同時(shí)進(jìn)行的，兩半殼焊接工作是由自動(dòng)化機(jī)器人來(lái)完成的，自動(dòng)化機(jī)器人完成焊接工作后會(huì)由相應(yīng)的檢測(cè)人員和操作人員完成檢驗(yàn)和裝箱工作。

1.2 自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線應(yīng)用中的不足

自動(dòng)化機(jī)器人生產(chǎn)雖然很大程度上提高了生產(chǎn)效率，也節(jié)約了人力資源，但是現(xiàn)階段其機(jī)器人生產(chǎn)技術(shù)也存在各種問(wèn)題，以汽車(chē)尾氣凈化器前段的焊接加工生產(chǎn)工藝線為例， 對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。

首先，由部分操作人員造成的，少數(shù)操作人員的工位分配出現(xiàn)問(wèn)題，造成工作人員的速度趕不上機(jī)器人的加工速度，進(jìn)而會(huì)對(duì)整個(gè)的生產(chǎn)過(guò)程造成不利的影響，降低生產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)效益；

其次，由于生產(chǎn)節(jié)拍的步驟存在不科學(xué)的地方，造成焊接機(jī)器人在生產(chǎn)的過(guò)程中出現(xiàn)故障，進(jìn)而影響整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率；

最后，由于對(duì)焊接技術(shù)參數(shù)的選擇存在偏差，對(duì)焊接的質(zhì)量造成一定的影響，以?xún)砂霘ぜ庸槔?，機(jī)器人在加工的過(guò)程中兩個(gè)半成品相距13mm，速度為5mm/s，在長(zhǎng)期不間斷的加工過(guò)程中，如果不能及時(shí)處理加工好的半成品就會(huì)導(dǎo)致加工堆積現(xiàn)象，影響生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)。

2 自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線關(guān)鍵性技術(shù)

2.1 自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線硬件技術(shù)

一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的順利生產(chǎn)不僅需要焊接機(jī)器人，還需要其他輔助設(shè)備共同完成生產(chǎn)工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動(dòng)化，自動(dòng)工裝主要采用氣動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)定位夾緊結(jié)構(gòu)， 利用焊接機(jī)器人和變位機(jī)之間的配合實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位，進(jìn)而完成自動(dòng)化焊接工作。在生產(chǎn)過(guò)程中還可以采用Pickup 和輥道等自動(dòng)輸送設(shè)備，完成生產(chǎn)成品的自動(dòng)運(yùn)輸工作?？梢允褂脝?dòng)夾緊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)加緊的任務(wù)，并且工件要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的定位夾緊，對(duì)于部分厚度較厚的板件可以利用整體式C 型缸進(jìn)行側(cè)壓，或者通過(guò)液壓加緊的方式進(jìn)行。

與此同時(shí)，在實(shí)際操作過(guò)程中，還應(yīng)該配置相關(guān)數(shù)量的變位機(jī)和輔助裝置。另外，要確保按機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的有效管理，滿足生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際需要，安裝位置要符合生產(chǎn)要求，通過(guò)機(jī)器人的外部協(xié)調(diào)作用實(shí)現(xiàn)變位機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少機(jī)器人的使用頻率。在生產(chǎn)的過(guò)程中為了確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性可以利用整線的通信形式。一旦在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題就可以最快的速度進(jìn)行檢查，避免因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)原因?qū)ιa(chǎn)造成不利影響?，F(xiàn)階段，就我國(guó)的自動(dòng)化機(jī)器人生產(chǎn)技術(shù)而言，無(wú)法做到完全掌握機(jī)器人焊接軟件和焊縫技術(shù)數(shù)據(jù)，要在工藝數(shù)據(jù)和工業(yè)環(huán)境準(zhǔn)確的背景下對(duì)電磁相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)際分析，避免設(shè)計(jì)平臺(tái)存在差距性問(wèn)題。

2.2 自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線智能關(guān)鍵技術(shù)

機(jī)器人自動(dòng)化的生產(chǎn)技術(shù)對(duì)于汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展起到重要的作用，其機(jī)器人傳感技術(shù)是其關(guān)鍵技術(shù)，需要特別注意。傳感器由各種各樣的接近開(kāi)關(guān)、行程限位開(kāi)關(guān)和旋轉(zhuǎn)編碼器等組成。通過(guò)傳感器可以明確焊接夾具和抓手是否可以有效地接收到感應(yīng)，感應(yīng)產(chǎn)品的運(yùn)輸位置是否準(zhǔn)確。

與此同時(shí)，不同的感應(yīng)器還可以一定程度上調(diào)控設(shè)備的角度和速度等。傳感器對(duì)于檢測(cè)的數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)?PLC 中，然后利用PLC 控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)有效的分析，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)。利用PLC 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的氣缸和工位傳感器的有效控制，還可以完成自動(dòng)化的檢測(cè)工作，然后根據(jù)實(shí)際情況做好有效的防控措施。如果機(jī)器人出現(xiàn)錯(cuò)位的問(wèn)題，傳感器就會(huì)收到感應(yīng)，自動(dòng)報(bào)警， 然后所有的生產(chǎn)工序都自動(dòng)停止。

2.3 自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線柔性化關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)階段，柔性化生產(chǎn)在各個(gè)生產(chǎn)行業(yè)中受到了廣泛的認(rèn)可和歡迎，柔性化生產(chǎn)主要是可以實(shí)現(xiàn)同一生產(chǎn)線上生產(chǎn)出不同的產(chǎn)品，并且對(duì)于不同生產(chǎn)產(chǎn)品的切換比較方便，不需要浪費(fèi)過(guò)多的時(shí)間，而且另外一種產(chǎn)品的生產(chǎn)也不需要耗費(fèi)大量的準(zhǔn)備時(shí)間，實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品之間生產(chǎn)的自由轉(zhuǎn)換。這樣可以節(jié)約大量的時(shí)間和資源，有利于促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。目前，我國(guó)的柔性化生產(chǎn)主要涉及兩個(gè)方面，一方面是部分組件快換，另一方面是整體工裝快換，這兩種快換方式的應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)效率。

3 完善自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線技術(shù)

3.1 嚴(yán)格篩選專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)較高的工作人員

機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)并不是實(shí)現(xiàn)了所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，在生產(chǎn)的過(guò)程中要需要加入工作人員，工作人員需要對(duì)機(jī)器人的生產(chǎn)進(jìn)行設(shè)置工作，以確保機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)符合實(shí)際的需要。另外，還需要專(zhuān)業(yè)人員定期對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)整和檢測(cè)工作。可以看出，這些操作對(duì)于工作人員的專(zhuān)業(yè)性水平要求較高。因此，生產(chǎn)企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)于工作人員的培訓(xùn)和教育，引導(dǎo)和鼓勵(lì)工作人員學(xué)習(xí)先進(jìn)的知識(shí)，并且將先進(jìn)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中。提高工作人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，培訓(xùn)合格之后再安排上崗，最大程度地滿足生產(chǎn)中的需要， 還可以對(duì)焊接機(jī)器人進(jìn)行最合理有效的維護(hù)。

3.2 選擇相適應(yīng)的機(jī)器人焊接設(shè)備

機(jī)器人的自動(dòng)化焊接由工業(yè)機(jī)器人、焊接設(shè)備和輔助設(shè)備組成，不同設(shè)備的作用不同，并且質(zhì)量也存在一定的差異，對(duì)于技術(shù)要求也不一樣，所以在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于不同的生產(chǎn)設(shè)備要進(jìn)行具體的分析和研究，以確保每一種設(shè)備都能發(fā)揮最大的作用，進(jìn)而保證整個(gè)生產(chǎn)線的順利進(jìn)行，減少因?yàn)槟骋辉O(shè)備出現(xiàn)故障而造成整個(gè)生產(chǎn)線停止運(yùn)行，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)帶來(lái)不利影響。不同的企業(yè)在選擇自動(dòng)化機(jī)器人焊接設(shè)備時(shí)，首先要明確自己的生產(chǎn)需要，然后根據(jù)實(shí)際需要選擇最合適的焊接設(shè)備，以確保焊接工作的順利進(jìn)行。與此同時(shí)，還要對(duì)機(jī)器人設(shè)備的零部件進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)，一旦機(jī)器人設(shè)備的零部件出現(xiàn)問(wèn)題，要及時(shí)解決，而且定期對(duì)零部件進(jìn)行優(yōu)化和完善，確保機(jī)器人設(shè)備可以發(fā)揮其最大的作用，促進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。

3.3 選擇合理的生產(chǎn)線方案

自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線有半自動(dòng)化和全自動(dòng)化兩種不同的生產(chǎn)形式。顧名思義，全自動(dòng)化生產(chǎn)其生產(chǎn)過(guò)程中智能化的程度較高，生產(chǎn)過(guò)程中需要的工作人員較少，生產(chǎn)效率較高，但是自動(dòng)化生產(chǎn)也需要投入更多的資金，而且一旦某一個(gè)部分出現(xiàn)問(wèn)題，可能會(huì)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)造成影響。因此，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，企業(yè)要根據(jù)自己的需要選擇合適的生產(chǎn)線方案。另外，由于不同的領(lǐng)域?qū)τ诤附拥囊蠛蜕a(chǎn)環(huán)節(jié)也不一樣，所以在生產(chǎn)的過(guò)程中要對(duì)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，引入現(xiàn)代化的管理理念，確保焊接工作能夠順利進(jìn)行。