自動化焊接機器人生產線的應用與優化分析

盛偉杰

摘要：本文將基于自動化焊接機器人生產線應用現狀，結合自動化焊接機器人生產線優化技術，提出相應的自動化焊接機器人生產線優化策略，提高機械制造焊接自動化水平的同時，降低機械制造領域中人力成本需求，提高焊接生產率，提高企業整體經濟效益。

關鍵詞：自動化技術 焊接機器人 焊接生產線 生產技術優化

前言：機械制造自動化作為機械制造領域未來必然的發展途徑，其不僅可以提高機械制造效率和質量，還能夠降低機械制造過程中的人力成本和資源需求，降低機械制造成本的同時，滿足可持續發展戰略的實際要求。機械焊接作為機械制造領域的重要組成內容，其自動化發展也會推動機械制造領域自動化水平。因此，以自動化焊接機器人生產線的應用為研究對象，進而提出相應的優化策略，其無論是對于機械制造自動化發展，還是對于可持續發展戰略的落實，均有著一定的促進作用。

一、自動化焊接機器人生產線的應用現狀

隨著自動化技術的不斷發展，如今機械制造領域中焊接技術也在實現自動化化發展，其中自動化焊接機器人生產線作為焊接自動化發展的重要途徑，其已經在諸多行業領域中得到廣泛應用，如汽車制造行業。然而結合實際情況來看，自動化焊接機器人生產線在應用過程中仍然存在著諸多不足[1]。

自動化焊接機器人生產線中的焊接生產線和質量檢驗工序通常與焊接質量檢驗同時展開的，即自動化焊接機器人在焊接機械制造產品后，檢測人員和操作人員則會負責機械制造產品的質量檢驗以及產品裝箱等工作。但在生產線加工過程中，若是生產線中對操作人員的工位分配存在一定問題，那么操作人員便無法有效應對自動化生產線的焊接速度，以至于生產線整體生產節奏受到嚴重影響，不利于提高企業整體生產效率。

二、自動化焊接機器人生產線優化技術

（一）自動化焊接機器人生產線優化理論支持。（1）PFMEA理論。即過程失效模式及后果分析理論，在自動化焊接機器人生產線優化中引入該理論后，將可以促使自動化焊接機器人生產線可以在加工過程中預先分析可能會存在的諸多錯誤和過失情況，并動態化分析自動化焊接機器人生產線工作過程中可能會出現的各類嚴重失效情況所造成的影響級別，進而降低生產線對于后續人工工位的生產壓力。

（2）工序能力分析理論。該理論可以對生產線中每一個工位的生產效率進行分析，進而計算相應的供需能力狀況[2]。自動化焊接機器人生產線優化中引入工序能力分析理論以后，將可以科學分析生產線中各個工位的工作情況，進而為生產線整體生產質量的提升提供重要數據依據和支持。

（3）生產線平衡理論。該理論可以對生產線上所有工序進行平均化處理，以此來確保生產線中每個產品的生產間隔的科學性和合理性。生產線平衡理論在引入到自動化焊接機器人生產線優化中后，將可以有效解決生產線中存在的生產節奏受到不合理影響的情況。

（二）自動化焊接機器人生產線優化技術支持

（1）機器人傳感器技術。該技術主要是在焊接機器人與傳感器技術相結合，利用傳感器的環境感知能力，對生產線生產效率、生產距離以及生產時間進行精準控制。例如在自動化焊接機器人生產線中應用光電傳感器技術后，生產線便可以實現對焊接過程質量檢驗效果，進而降低自動化焊接過程中焊接質量不符合實際要求和標準的幾率。再比如將焊接夾具與傳感器技術相結合后，焊接夾具便可以通過傳感器技術所反饋的參數信息，動態化調整夾具位置，進而精準控制夾具定位效果，綜合提高自動化焊接生產質量。

（2）PLC控制系統。PLC控制系統作為機電一體化的核心技術，其在應用于自動化焊接機器人生產線中以后，通過編寫相應的控制程序，便可以操控機器人進行自動化焊接生產操作，同時對生產線中其他生產設備進行集中控制和分散控制。相對于人工操作來說，PLC控制系統可以簡化控制流程，提高設備快速響應能力[3]。例如在某焊接機器人故障后，PLC設備便會根據故障情況合理調整整體生產線的運作狀態，從而有效規避故障焊接機器人區域，避免其他區域正常生產造成影響。

（3）柔性化生產技術。柔性化生產技術是指機器人生產過程中通過更先進的人工智能技術實現機器人生產智能化、柔性化發展。例如通過生產線快速切換小車來提高夾具快速切換效率，降低生產線中人員因素所造成的影響。

三、自動化焊接機器人生產線優化策略

（一）提高人員素質

生產人員作為生產線中重要組成，其綜合素質將會直接影響到生產線的生產效率和生產質量。因此，在生產前，機械制造企業需要結合生產線的實際情況以及不同生產人員的崗位工作，對生產人員進行綜合素質培養，確保生產人員能夠滿足生產線生產的實際要求，甚至可以在必要情況下對焊接機器人以及生產線整體進行維護檢修，降低生產成本。

（二）合理選擇機器人焊接設備

自動化焊接機器人生產線通常由多種機械設備共同組成，該些機械設備自身的生產參數將會直接影響到生產線整體的生產效率和生產質量。因此，在生產線優化過程中，應結合產品生產以及生產線實際情況合理選擇相匹配的機器人方向機設備，提高生產效能。

（三）科學優化生產線方案

科學優化生產線方案主要包括科學應用自動化焊接機器人生產線和科學設計生產線設計和加工方案兩部分內容。其中科學應用自動化焊接機器人生產線要求機械制造企業能夠結合自身的生產要求及自身能力，合理選擇生產線，越先進的生產線價格越高、風險越大，并且可能會不一定適用于企業實際生產，所以必須要進行科學選擇 科學設計生產線設計和加工方案則是指不同行業、不同產品對于生產線的設計和加工要求也不盡相同，企業必須要在應用前對相關內容進行綜合考慮，進而設計出完善的生產線設計和加工方案，并在其中引入各類現代化管理理念和先進生產技術，確保所設計的自動化焊接機器人生產線的科學合理性。

四、結束語

綜上所述，自動化焊接機器人生產線作為機械制造領域自動化發展的重要組成內容，相關企業需要結合自身的實際情況，合理引入各類先進理論和技術，并完善相應的生產線設計和加工方案、提高生產人員綜合素質、合理選用生產設備，進而綜合提高自動化焊接機器人生產線的生產效率和生產質量，降低生產成本，推動企業實現快速發展。

參考文獻：

[1]曹成銘，高婷婷，呂會賢，等.中部槽機器人自動化焊接生產線的研制與應用[J].煤礦機電，2020，v.41;No.237（02）：63-66+70.

[2]馮嫦，劉慶倫，楊均保，等.基于自動化生產線的工業機器人技術分析 [J].科學技術創新 ，2020（8）：74-75.

[3]吳艷麗.一種箱式變電站機器人自動化柔性焊接生產線及生產工藝的設計[J].科技風，2019（26）：24.

（作者單位 ：中瑞工程設計：有限公司 ）