關于自動化焊接機器人生產線的應用與優化

鄭建勇

摘要：本文重點針對自動化焊接機器人，在生產線當中的具體應用展開相關分析和研究，對現階段我國自動化焊接機器人在生產線中應用存在的問題進行闡述，同時提出針對性的優化技術策略，充分發揮出自動化焊接機器人的使用工作優勢，保證生產線焊接工作的高精度、高效率進行，推動我國工業產業各項生產活動的快速向前開展，實現相關生產企業單位的更高經濟效益和社會效益。

關鍵詞：自動化;焊接機器人;生產線;應用;優化

中圖分類號：P755.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）12-0182-02

0? 引言

當前隨著我國社會經濟的不斷向前發展，我國機械制造產業的整體發展速度也在不斷加快，尤其在我國汽車制造行業當中所取得的技術研究進展非常明顯。在汽車生產工作過程中，要想全面提高產品生產效率和質量，需要具備大量的資金投入支撐，同時還要求企業單位具有更高的工業生產技術水準。但是隨著我國工業產業的進一步向前發展，對生產線的加工與生產技術要求提出了更高的標準，在工業機械生產線當中對于各種自動化焊接機器人設備的使用越來越廣泛，通過自動化焊接機器人設備的使用，可以有效替代大部分的人工手動操作流程，可以有效提高產品的焊接工作精確度，同時避免人為性誤差所產生的影響，有效節省不必要的人力資源投入量，全面推動工業生產線的快速向前發展。

1? 自動化焊接機器人在生產線當中的應用問題分析

1.1 自動化焊接機器人在生產線中的應用狀態

在汽車零部件加工生產過程中，對于汽車的尾氣凈化器前段部分主要是用于連接汽車的發動機渦輪增壓器和汽車尾氣裝置。在該設備的生產工作過程中，焊接生產線內部主要分為以下幾個關鍵性焊接工作步驟，其中主要包含兩半殼焊接、進氣法蘭、焊接總成、焊接泄露情況檢測、總成尺寸檢測以及補焊處理等各工作環節。可以發現在實際的焊接工作過程中，生產線上的焊接和檢驗工作流程屬于同步開展，在此工作當中進行兩半殼焊接工作主要是通過自動化機器人直接進行操作，而后續的質量檢驗和裝箱等工作，則需要相關檢測工作人員來加以完成。

1.2 自動化焊接機器人生產線工作當中存在的主要缺陷

在生產線的加工過程中，基于汽車尾氣凈化器前段部分的焊接加工生產工藝，從中可以看出其中仍然存在很多方面問題。比如，會產生個別操作工作人員，在工位的分配上存在問題，無法有效應對自動化焊接機器人的工作速率，造成焊接機器人處理完成之后的產品無法及時進行檢驗和裝箱工作，會造成大量的產品積壓無法及時進行裝箱，對整個產品生產效率產生不良影響。同時在生產過程中由于生產節奏無法形成對應，會直接造成焊接機器人在工作當中產生停機問題，直接影響到整個生產線的正常穩定工作，同時由于焊接機器人所使用的焊接技術參數有所誤差，進而造成焊接工作質量有所偏低[1]。

2? 自動化焊接機器人在生產線當中的應用分析

2.1 生產線的優化技術支撐

通過對自動化焊接機器人的工作流程分析可以看出，在進行汽車尾氣凈化器產品的前段焊接工作當中，所表現出的生產線控制問題相對比較明顯，分析這一問題的產生主要表現在當前生產性當中所使用的自動化焊接機器人，在整體的智能化控制程度上有所不足，進而無法充分實現在焊接加工處理過程中有效完成自動化檢測工作，如表1。

同時在機器人的工作過程中，缺少柔性化管理工作理念，在加工工作當中無法實現對現場加工工作要求以及對實際生產工作情況的針對性判斷。而隨著工業機器人相關工作理論和技術的優化和完善，在實際的生產線優化工作當中，可以有效導入全新的技術理論，有效完善現有的自動化焊接機器人生產工作流程具體如下：

第一，PFMEA模式。該理論屬于一種失效模式，分析之后的結果通過該理論的有效程度，可以有效保證自動化焊接機器人在實際工作過程中，對焊接工作中存在的誤差以及錯誤動作進行預先判斷和分析。比如，在針對汽車尾氣凈化器產品的焊接過程中，針對產品前段加工過程中所產生的失效影響等級進行判斷，可以進一步降低后續人工檢測工作所產生的工作壓力，提高產品的生產效率。

第二，工序能力分析。該研究工作理論主要是針對自動化焊接機器人，針對生產流水線的每一個工位工作效率進行全面分析和研究，因此有效計算工序能力情況，對生產線焊接工作過程中存在的各種問題進行有效處理，確保每一個產品的加工時間間隔符合正常的生產速率要求，同時要進一步優化工作人員的工作方式，保證工作人員可以和焊接機器人的工作速率之間形成對應，避免出現大量產品積壓等問題提高產品的生產效率[2]。

2.2 自動化焊接機器人生產線優化應用

第一，機器人傳感器技術。通過該項技術的使用，主要是運用傳感器設備來提高機械化生產效率，對工作距離和工作時間等方面條件進行有效控制。比如，針對光電式傳感器設備的使用，主要是針對生產線焊接工作當中，焊接機器人加工工作進行有效感應，并且可以有效減少因為焊接機器人工位位置誤差所產生的質量問題。比如，在機器人的焊接加工過程當中，需要有效設置出對應的焊接夾具，通過將工件直接進行固定，然后通過機器人感應到所需要焊接的具體位置以及焊接內容，以此來有效保證焊接工作的順利進行。但是在實際的焊接工作中經常會出現夾具掉落等情況，造成定位工作存在一定的誤差，會直接影響到焊接機器人的焊接工作精確度。通過使用機器人傳感器技術，可以用效提高焊接工作的整體質量和穩定性。

第二，PLC控制系統。PLC控制系統屬于電氣自動化設備當中非常重要的核心技術，要點在機器人到焊接加工生產線當中，可以對每一個生產線的各種機械設備展開集中化控制與分散性控制工作，充分保證每一種機械對在工作過程中可以實現快速響應。如果出現焊接機器人產生故障問題的條件下，PLC控制系統可以即刻響應以及有效調整整個產品生產線的設備運行工作狀態，以此來有效避免因為錯誤的加工而產生不必要的材料浪費問題。

第三，智能化信息技術。在焊接生產線的正常工作過程中，通過自動化信息技術的有效應用，可以對整個焊接生產性進行實施性管理。基于PLC控制系統可以有效獲取焊接機器人在工作過程中的各項運行數據信息，同時在智能信息系統當中，對于這些信息內容進行加工和使用，比如可以對流水線生產節拍進行有效統計，同時針對每一個工位生產提出相應的工作報告，為生產線的工位調整工作提供出必要的數據支撐。

第四，柔性化生產技術。通過柔性化生產技術的使用，可以充分發揮出自動化機器人的核心技術。在實際應用過程中主要指的是通過柔性化技術，可以保證機器人的焊接加工工作可以變得更加智能化和柔性化，比如通過使用快換小車設備，可以有效實現對夾具的快速切換，避免人工介入其中對整個生產工作效率產生不良影響[3]。

3? 自動化焊接機器人生產線優化工作策略

3.1 選擇專業水平更高的工作人員

根據上述分析工作可以看出，自動化焊接機器人在生產線當中的應用仍然存在一定的欠缺和不足，因此必須要對機器人設備進行有效調整，全面展開對各種生產工件的質量監督和檢查工作。由于生產線當中的檢查工作，需要通過專業工作人員來進行操作，因此要想進一步提高自動化焊接機器人的生產線生產效率和質量，必須要匹配更加專業的操作工作人員，不但可以充分滿足生產線的生產加工工的要求，同時還可以實現對焊接機器人展開更加系統和針對性的維護工作，有效保證生產線的各項生產工作順利進行。

3.2 合理選擇機器人焊接工作設備

自動化焊接機器人設備在生產線的工作過程中，主要是通過多種不同類型機械設備所構成，這些技術設備在自身的工作性能和技術參數到設計工作方面，會直接影響到整個產品線的生產效率和質量。因此，需要針對生產線的實際生產工的要求，合理選擇焊接機器人設備，有效保證各種夾具等小布片符合產品的加工焊接要求，避免對產品的生產質量和效率產生不良影響[4]。

3.3 合理設計產品線生產方案

第一，通過對自動化焊接機器人生產線的生產工作方案進行針對性設計，保證整個生產線產品生產活動更加高效，對于自動化焊接機器人生產工作而言，可以有效將其分為全自動化和半自動化兩種工作形式，對于全自動化焊接機器人來講，整個生產線屬于一條比較成熟的生產線，在實際生產工作當中產品的生產智能化和機械化層次相對較高，但是前期所需要投入的資金量相對較大，因此生產工作單位需要承擔更多的風險，如果某一個環節機械設備產生故障問題，會直接影響到整個生產線的生產效率。對此，在工業生產加工工作當中，必須要對生產線進行合理設計和選擇，如果是針對工件切割等生產項目，對生產精度要求較高的情況下，可以選擇單獨存在的焊接機械設備參與到生產線的生產工作當中，有效保證工件加工生產的整體精度和質量[5]。

第二，要合理設計生產線的加工工作方案，在不同的生產行業當中，焊接工件加工所需要的步驟以及焊接處理技術標準要求也會有不同，因此要求在生產加工過程當中，必須要展開科學合理的產品線生產工作規劃，生產線可以通過一線到底的設計方法也可以通過兩條加工線同步進行設計。因此，在生產線的加工設計工作中需要有效融入現代化的管理工作理念，充分保證自動化焊接機器人生產線的設計科學性與合理性。

4? 結語

綜上所述，我國正在全面落實資源保護型以及生態節約型社會發展模式，因此在我國工業機械制造工作過程中，需要對一些更加先進的智能化控制技術加以合理應用，以此來有效實現工業化生產的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]朱志民，方孝鐘，周勇.工業機器人在軌道交通制造中的應用現狀及發展趨勢[J].金屬加工（熱加工），2021（01）：7-12.

[2]李浩，馬文鋒，文笑雨.自行車后三角車架智能焊接生產線設計與仿真[J].中原工學院學報，2019，30（06）：1-10，17.

[3]王赟.自動化焊接機器人生產線優化研究分析[J].中國新技術新產品，2019（24）：32-33.

[4]曹成銘，李圣文，陳波.液壓支架連桿機器人自動化焊接生產線的研制與應用[J].煤礦機電，2019，40（06）：29-32.

[5]李永博.機器人生產線在船舶智能制造中的應用研究[J].船舶工程，2017，39（10）：95-99.