焊接機器人在汽車焊裝領域中的應用思考

曹鐸 邵啟桐

摘 要：從實踐來看，汽車生產過程中焊裝不僅是一個重要環節，也是影響汽車整體質量的一個重要方面，因而提高焊裝技術應用水平意義重大。傳統人工焊裝方式存在著焊裝效率低、成本高及焊裝質量難以保證等缺點，而隨著計算機及智能化技術的快速發展，焊接機器人技術在汽車焊裝領域得以應用，有力推動了汽車焊裝自動化發展，有效解決了人工焊裝方式的不足，同時在推動汽車行業發展方面發揮了重要作用。

關鍵詞：焊接機器人;汽車焊裝;應用

1 焊接機器人硬件構成

汽車零部件制造領域的機器人焊接工作站通常運用的是六軸的大型工業機器人，最高的運用范圍通常可以高達接近1 700 mm 的范疇，整體多次運用精準度也相對較高，且極具智能化，所以極為適合于汽車零部件制造領域的運用。

機器人控制系統通常都會選用KRC4，集中合成所有的安全控制、機械控制、運作控制、流程控制，都可以展開智能化的運用，從而整體的機器人系統具備較高的運轉性能以及智能性，這無疑會起到進一步提升焊接效率的效果。焊接的運轉軌道、開展流程等都可以由機器人控制系統來開展完成。氣動焊鉗通常是運用集成式的焊鉗。因為綜合考慮到中頻點焊技術可以極好地降低工作站整體運作成本地支出，并且也起到了提升運作效率和縮減機械使用周期的作用，運用專業化的中度頻率焊接機，其整體的控制器通常需要選用BOSCH。

焊鉗在焊接操作的進程當中往往需要借助壓縮空氣作為其運作的核心動力，與此同時更需要專業的冷卻水對于焊接管空氣以及焊鉗的電極開展冷卻的效果。為進一步實現壓縮空氣以及降低回路的溫度控制，運用工業級的能源接入板為整體的焊接系統提供穩定的能源輸入。

工裝夾具對于焊接零部件的整體性、裝夾操作、位置確認等都有著極高的要求，要保障工具的準確定位，整體的制造符合標準化規格，與此同時還需要對于焊接槍以及機器人運用的軌跡不能進行特別的人為化的干預。位置確認往往需要運用氣動地控制模式。而綜合考慮到整體運轉成本的投入問題，夾具臺的操控以及相關部件的安置都可以借由人力操作來開展。相關的安裝操作人員將相應的部件安置完畢之后，按下開關裝置，第一時間啟動PLC系統的響應。所有工件的位置都需要配置有檢測的裝置，檢測的開關信號需要直接連入PLC系統當中，同時將沒有放的工件以及相關的安置位置不符合標準等問題及時反饋到PLC系統之中，PLC系統聯動報警裝置進行快速地預警操作，從而有效的規避焊接的人為干預問題，或者是報廢產品的問題產生。

2 焊接機器人在汽車制作中的優勢和缺點

2.1 應用優勢

在以往的汽車焊裝中，由于生產車型單一，焊裝方式和生產線也較為單一，在社會發展新形勢下，大量車型不斷涌現，不同車型的內部結構存在較大差異，為焊裝工作增添了一定難度。焊接機器人具有良好的靈活性和穩定性，可以適用于多種車型的焊裝生產，在同一工位可以進行不同操作，提升生產質量和工作效率，降低企業生產成本，在汽車制造行業具有廣闊的應用前景。

2.2 應用缺點

隨著我國科學技術的蓬勃發展，焊接機器人也處于不斷的更新換代中，并且在汽車制造中獲得廣泛應用，但是焊接機器人的內部結構較為復雜，并且對維護人員和操作人員的技術能力具有較高要求，內部配件價格昂貴，如果發生機械故障，需要企業花費大量資金購置配件，如果修理不及時會對生產效能帶來負面影響。同時，當前我國焊接機器人的自動化和智能化程度較低，與西方發達國家依然存在較大差距，對汽車制造行業的現代化發展帶來一定程度的制約和影響。

3 焊接機器人在汽車焊裝領域中的具體應用

3.1 工件焊接

目前，機器人應用的一個重點領域就是工件焊接，而在汽車制造生產中對構件焊接精度和運行速度等有更高要求，同時焊接過程本身對人體有很大危害，因此推廣焊接機器人在汽車焊裝領域中具有重大意義。

3.2 工件夾持

當前，在汽車生產線中，對于車身工件的焊接質量有著較高要求，因此，必須要能夠準確控制焊接過程，這不但需要準確控制焊接機器人的運動軌跡與焊鉗姿態，而且還需要能夠使用不同類型的夾具來夾持定位焊接工件。因為夾具類型眾多，大多數專用夾具可以用來定位非移動工件，不過無法定位移動工件，所以就會使用到夾持機器人，通過結合起工業機器人與小型夾具，來有效定位工件并實現運動功能的機器人來完成。

3.3 汽車減震器焊裝

減震器是汽車中的一個重要部件，其在確保汽車平穩行走和提高駕乘人員舒適性等方面有著重要作用，這也突出了減震器焊裝質量控制的重要性。焊接機器人在汽車減震器焊裝實際應用中主要有以下要點：（1）充分考慮客戶實際需求。減震器在汽車整個結構中的作用主要就是提高汽車的行車平穩性和舒適性，因此焊裝中應全面考慮車輛設計要求確定焊裝的位置后在進行具體焊裝操作。（2）合理選擇焊裝工藝。一般情況下，汽車減震器的焊裝主要采用二氧化碳焊接工藝，同時加上汽車減震器焊裝工藝較為復雜，因此實際焊裝工作通常需要利用兩個焊接機器人完成。（3）焊接布置。焊接布置對汽車減震器焊裝操作和質量有很大影響，為提高焊接效率和保證焊接系統的安全穩定性，應采用雙工位型進行焊裝。

3.4 在車身焊裝中的應用

車身焊裝作為汽車制造的關鍵環節，其與汽車整體生產質量具有密切關系，其車身焊裝中，涉及車身總成、車門、側圍、地板以及車架等部位的焊接裝配，并且在焊接中使用電焊、縫焊以及對焊等工藝，如果車身焊裝質量存在問題，會對汽車行駛的安全性和穩定性帶來影響。在車身焊裝中應用焊接機器人可以提升生產自動化程度，并且優化操作效率和質量，減輕工作的勞動強度，當前，其車身焊裝中，主要以點焊機器人為主，有助于實現生產柔性化，適用于少批量、多品種的混線生產。

4 結語

總之，焊接機器人工作站運用于汽車零部件的焊接生產中，無疑提升了其整體的焊接品質和效率，而設計的焊接機器人工作站控制的精準度相對較高、速率快，穩定性相對加好，同時配備了多元化的防護和報警模式，智能化的集成度相對較高，這無疑也進一步削減了運作的工作量。

參考文獻：

[1]張龍華.焊接機器人在現代工業生產中的應用[J].電焊機，2009，39（04）：21-26.