自動化焊接機器人生產(chǎn)線的應用與優(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。現(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，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)絡原因?qū)ιa(chǎn)造成不利影響?，F(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)境準確的背景下對電磁相關(guān)內(nèi)容進行實際分析，避免設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，感應產(chǎn)品的運輸位置是否準確。

與此同時，不同的感應器還可以一定程度上調(diào)控設備的角度和速度等。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)對設備的安全運行進行科學有效的分析，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，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?，這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和教育，引導和鼓勵工作人員學習先進的知識，并且將先進的知識應用到實際的生產(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 選擇相適應的機器人焊接設備

機器人的自動化焊接由工業(yè)機器人、焊接設備和輔助設備組成，不同設備的作用不同，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)設備要進行具體的分析和研究，以確保每一種設備都能發(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備，以確保焊接工作的順利進行。與此同時，還要對機器人設備的零部件進行及時檢測，一旦機器人設備的零部件出現(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。