多機器人系統在汽車焊接中的應用探討

摘 要：近年來，我國汽車行業的發展速度令人驚嘆，越來越多的人開始追求汽車更高要求，尤其是對汽車焊接技術精確度要求十分高，現今的多機器人系統開始進入大眾眼球，這種工作系統可以很好的完成這種工作。本文首先分析了多機器人的構造特點，并且合理分析了這種系統在應用中存在的問題以及提出了可行性解決方案，對多機器人系統進行了設計改善。

關鍵詞：多機器人；汽車工業；焊接技術；應用技術

0 前言

20世紀中后期，工業機器人開始產生，因為機器人具有穩定性高、效率高、質量高等特點，在很多行業例如建筑行業、鋼鐵制造業等重工業行業得到非常普遍的應用。20世紀中后期隨著汽車行業的不斷發展，機器人在發達國家的工業建設中得到了普遍的應用，在汽車制造業中使用機器人，不僅提高了汽車零部件的生產效率，而且對于汽車的產量及其生產效率的提高也有非常重要的作用。但是對于有些工作，單個的機器人卻無法做成，對于一些復雜而且麻煩的工作，單個機器人研發的費用及其所要研發的系統也比多數量的機器人要高得多及復雜得多，目前由于機器人批量生產的出現，還有許多輕工業對機器人的需要，使得多機器人自主作業變得更加具有實用性和經濟性。解決機器人與機器人之間的信息關聯和協調的問題，就能解決多機器人焊接系統中存在的問題。

1 關于多功能機器人的介紹

1.1 工業機器人的構造及其分類

機器人是一種具有多種功能的機器，他能完成許多人工不能完成的特定的復雜操作，機控器人的組成部分可分為四個部分，分別是驅動裝置、控制裝置、執行裝置和檢測裝置。工業機器人是機器人家族中的重要組成成員，具有多種功能、自動控制等特點。在汽車的制造過程中，用機器人代替人工作業，能降低人工中的許多困難，并且還能保持產品的精度。

1.2 機器人結構中的控制系統

能夠對環境進行觀察，對任務進行規劃，具有操作功能，目前由于科技的不斷發展，機器人的智能、柔軟性不斷的提高。良好的控制結構能夠將智能機器人有效的組織起來構成一個更加復雜的系統。怎樣將智能機器人聯系到一起，是控制結構所要解決的，進而能很好提高效率。

2 關于多機器人系統在工汽車業上的應用技術

2.1 多機器人系統在工業應用上存在的問題與解決方案

從世界各國在工業上對機器人的發展應用來看，目前機器人系統還存在很多問題，例如型號差異大，使得不同生產商生產的東西端口不同，不能進行有效通信，雖然不會有過多的機械問題，但是在電氣控制方面出現了很多問題，而且不同機器人同時工作時，因為它們的自我保護系統并不完善，所以有可能會發生碰撞。為了解決這些問題，國家在機器人事業上，應該形成統一的內部結構，端口型號統一，便于不同機器人的信號連接，而且還可以避免浪費，節約不必要的成本，另外，還必須提高機器人系統中的自我保護系統作用，例如增加語言設計，警報設計等，這些設計將會大力推動我國機器人在工業生產中的作用，因為多機器人系統可以完成單機器人不同完成的工作，所以目前多機器人系統更受人們歡迎。多機器人系統工藝的完善主要還是要制定出良好的局部運動控制結構。

2.2 多機器人同時工作時防碰問題

目前，機器人的運動控制還只是在二維層面，但是，實際工作中，機器人要面對的處境往往處于動態之中，而且是非結構的，因此，這種情況下機器人之間的碰撞就不可避免了。機器人的運動控制系統大多是包容式的，即其整體結構包含很多個小結構部分，每個部分控制不同的行為目標，不同行為信息通過傳輸匯合到一起，機器人才會做出動作，但有時各個局部情況不一樣，又是一個部分出錯，最終信息就會有偏差，也會讓機器人動作變慢，所以如果工作環境改變了，就需要重新建模，當機器人觀察到目標之后，首先任務是避開障礙物向目標行進，如果周圍沒有其他機器人，則首要任務是直接向目標點進行。

3 汽車焊接上對多機器人系統的應用

在汽車焊接時，機器人在對接時主要靠智能感應，通過信息傳感器的作用對每一步操作都可以跟蹤控制每個細節操作，可以確保制造工藝的完整性，使焊接工作有序進行，在機器人焊接設備設計過程中，必須滿足生產需要，生產的產品質量要求必須過關。其一，在機器人的焊接系統結構中，體現的主要優勢是具有性能穩定的特點，可以大大提高焊接效率，減少人工操作量，提高工人生產環境。機器人工作點的主要構成部分是機器人的主體系統和其他工作設備，機器人又由主體和控制器，焊接系統等組成的，具有外接端口，可以很好的與其他設備通信。其二，在機器人焊接時工具的設計，需要有定位和夾緊系統，而且要精確定位焊接部位，焊接時要體現出標準化，模板化的特點，在數字顯示屏上要有實時的數字顯示，以便出錯時及時對參數作出修改，提高精確度，防止無意破壞。其三，對焊接系統中工藝參數的選擇，在焊接時的氣流控制用到的就是參數，調整氣體流量，氣壓，電壓，電流等，生產的工藝就會有所不同，所以必須選擇好參數提高工藝效果，改善性能。

4 結語

顯然，機器人工作可以極大減少人們的勞動力度，甚至可以代替人類工作，目前，機器人在汽車行業的運用已經不足為怪了，而且技術已經相當成熟，在汽車的焊接上機器人系統已經屢見不鮮，因為市場競爭的緣故，汽車數量要求更多，而且性能要求更高，所以機器人系統必須適應市場競爭，盡最大能力在汽車焊接領域改善多機器人系統，發揮機器人系統的優勢，既能實現多品種要求，又能達到小批量生產的需要，我國在汽車行業對機器人系統的運用時間比較短，而且也沒有很高的自動化程序，所以需要在實踐中逐漸發現問題，提升身纏生產效率，滿足汽車時代要求。

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作者簡介：楊永輝（1978-），河北灤南人，本科，工程師，設計員，主要工作：焊接生產線的規劃，焊接機器人及對應焊接夾具的設計，焊接工作站的設計。