自動化焊接機器人生產(chǎn)線的應(yīng)用與優(yōu)化分析

             在傳統(tǒng)的汽車制造業(yè)中，由于技術(shù)不夠完善，需要大量的人力和財力作為支撐，而且生產(chǎn)效率較低。隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對于汽車的需求量大大增加，無形中促進了汽車行業(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)實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。

1 自動化焊接機器人生產(chǎn)線現(xiàn)狀

1.1 自動化焊接機器人生產(chǎn)線的具體應(yīng)用

現(xiàn)以汽車尾氣凈化器為例對機器人焊接技術(shù)進行簡要說明。汽車尾氣凈化器的前半部分主要的作用是將汽車發(fā)動機的渦輪增壓器和尾氣凈化裝置進行有效的連接。汽車尾氣凈化器在焊接的過程中可以分為6 個主要步驟，其中焊接工作和檢驗工序是可以同時進行的，兩半殼焊接工作是由自動化機器人來完成的，自動化機器人完成焊接工作后會由相應(yīng)的檢測人員和操作人員完成檢驗和裝箱工作。

1.2 自動化焊接機器人生產(chǎn)線應(yīng)用中的不足

自動化機器人生產(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)階段其機器人生產(chǎn)技術(shù)也存在各種問題，以汽車尾氣凈化器前段的焊接加工生產(chǎn)工藝線為例， 對其生產(chǎn)過程中存在的問題進行簡要說明。

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)問題，造成工作人員的速度趕不上機器人的加工速度，進而會對整個的生產(chǎn)過程造成不利的影響，降低生產(chǎn)線的經(jīng)濟效益；

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

最后，由于對焊接技術(shù)參數(shù)的選擇存在偏差，對焊接的質(zhì)量造成一定的影響，以兩半殼加工為例，機器人在加工的過程中兩個半成品相距13mm，速度為5mm/s，在長期不間斷的加工過程中，如果不能及時處理加工好的半成品就會導(dǎo)致加工堆積現(xiàn)象，影響生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)。

2 自動化焊接機器人生產(chǎn)線關(guān)鍵性技術(shù)

2.1 自動化焊接機器人生產(chǎn)線硬件技術(shù)

一個自動化生產(chǎn)線的順利生產(chǎn)不僅需要焊接機器人，還需要其他輔助設(shè)備共同完成生產(chǎn)工作，進而實現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動化，自動工裝主要采用氣動和液壓驅(qū)動定位夾緊結(jié)構(gòu)， 利用焊接機器人和變位機之間的配合實現(xiàn)準(zhǔn)確的定位，進而完成自動化焊接工作。在生產(chǎn)過程中還可以采用Pickup 和輥道等自動輸送設(shè)備，完成生產(chǎn)成品的自動運輸工作?？梢允褂脝訆A緊的技術(shù)實現(xiàn)加緊的任務(wù)，并且工件要實現(xiàn)自動化的定位夾緊，對于部分厚度較厚的板件可以利用整體式C 型缸進行側(cè)壓，或者通過液壓加緊的方式進行。

與此同時，在實際操作過程中，還應(yīng)該配置相關(guān)數(shù)量的變位機和輔助裝置。另外，要確保按機器人能夠?qū)崿F(xiàn)對整個系統(tǒng)的有效管理，滿足生產(chǎn)過程中的實際需要，安裝位置要符合生產(chǎn)要求，通過機器人的外部協(xié)調(diào)作用實現(xiàn)變位機的正常運轉(zhuǎn)，減少機器人的使用頻率。在生產(chǎn)的過程中為了確保網(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)過程中出現(xiàn)問題就可以最快的速度進行檢查，避免因為網(wǎng)絡(luò)原因?qū)ιa(chǎn)造成不利影響。現(xiàn)階段，就我國的自動化機器人生產(chǎn)技術(shù)而言，無法做到完全掌握機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)確的背景下對電磁相關(guān)內(nèi)容進行實際分析，避免設(shè)計平臺存在差距性問題。

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

機器人自動化的生產(chǎn)技術(shù)對于汽車行業(yè)的發(fā)展起到重要的作用，其機器人傳感技術(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關(guān)、行程限位開關(guān)和旋轉(zhuǎn)編碼器等組成。通過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)品的運輸位置是否準(zhǔn)確。

與此同時，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。傳感器對于檢測的數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)?PLC 中，然后利用PLC 控制系統(tǒng)對設(shè)備的安全運行進行科學(xué)有效的分析，對于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題進行及時的維護。利用PLC 可以實現(xiàn)對機器人的氣缸和工位傳感器的有效控制，還可以完成自動化的檢測工作，然后根據(jù)實際情況做好有效的防控措施。如果機器人出現(xiàn)錯位的問題，傳感器就會收到感應(yīng)，自動報警， 然后所有的生產(chǎn)工序都自動停止。

2.3 自動化焊接機器人生產(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)主要是可以實現(xiàn)同一生產(chǎn)線上生產(chǎn)出不同的產(chǎn)品，并且對于不同生產(chǎn)產(chǎn)品的切換比較方便，不需要浪費過多的時間，而且另外一種產(chǎn)品的生產(chǎn)也不需要耗費大量的準(zhǔn)備時間，實現(xiàn)不同產(chǎn)品之間生產(chǎn)的自由轉(zhuǎn)換。這樣可以節(jié)約大量的時間和資源，有利于促進企業(yè)的發(fā)展。目前，我國的柔性化生產(chǎn)主要涉及兩個方面，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 完善自動化焊接機器人生產(chǎn)線技術(shù)

3.1 嚴(yán)格篩選專業(yè)素養(yǎng)較高的工作人員

機器人的自動化生產(chǎn)并不是實現(xiàn)了所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化，在生產(chǎn)的過程中要需要加入工作人員，工作人員需要對機器人的生產(chǎn)進行設(shè)置工作，以確保機器人的自動化生產(chǎn)符合實際的需要。另外，還需要專業(yè)人員定期對機器人進行調(diào)整和檢測工作?？梢钥闯觯@些操作對于工作人員的專業(yè)性水平要求較高。因此，生產(chǎn)企業(yè)要加強對于工作人員的培訓(xùn)和教育，引導(dǎo)和鼓勵工作人員學(xué)習(xí)先進的知識，并且將先進的知識應(yīng)用到實際的生產(chǎn)過程中。提高工作人員的專業(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， 還可以對焊接機器人進行最合理有效的維護。

3.2 選擇相適應(yīng)的機器人焊接設(shè)備

機器人的自動化焊接由工業(yè)機器人、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，對于技術(shù)要求也不一樣，所以在實際的生產(chǎn)過程中，對于不同的生產(chǎn)設(shè)備要進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，進而保證整個生產(chǎn)線的順利進行，減少因為某一設(shè)備出現(xiàn)故障而造成整個生產(chǎn)線停止運行，對整個生產(chǎn)帶來不利影響。不同的企業(yè)在選擇自動化機器人焊接設(shè)備時，首先要明確自己的生產(chǎn)需要，然后根據(jù)實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行。與此同時，還要對機器人設(shè)備的零部件進行及時檢測，一旦機器人設(shè)備的零部件出現(xiàn)問題，要及時解決，而且定期對零部件進行優(yōu)化和完善，確保機器人設(shè)備可以發(fā)揮其最大的作用，促進企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。

3.3 選擇合理的生產(chǎn)線方案

自動化焊接機器人生產(chǎn)線有半自動化和全自動化兩種不同的生產(chǎn)形式。顧名思義，全自動化生產(chǎn)其生產(chǎn)過程中智能化的程度較高，生產(chǎn)過程中需要的工作人員較少，生產(chǎn)效率較高，但是自動化生產(chǎn)也需要投入更多的資金，而且一旦某一個部分出現(xiàn)問題，可能會對整個生產(chǎn)造成影響。因此，在實際的生產(chǎn)過程中，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)的過程中要對生產(chǎn)的環(huán)節(jié)進行科學(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行。