機器人在汽車生產線柔性化的應用研究

馬端龍

摘 要：隨著現代生活水平的持續上升，汽車已經普遍存在于人們的工作與學習中，汽車市場的競爭壓力也越來越大。機器人作為新時代的產物已經成為了制造業的主要設備，在汽車生產中占據了舉足輕重的地位，目前機器人焊接技術已經成為了汽車產業提高生產效率和自身競爭力的有力條件，本文主要講述機器人在汽車生產線上的合理應用，為眾多車型提供有效的應用建議與技術理論。

關鍵詞：機器人；汽車焊接生產；柔性化

汽車競爭市場的日益激烈，使得汽車產品的轉型周期逐漸縮短，來適應人們的不同需求。由此而帶來的汽車成本變高、投資增大、生產時間過長等問題也擺在了人們的眼前，這就要求人們要在產品更新速度加快的同時推出新車型的設計和研制，將機器人應用在焊接生產線上是目前最廣泛的做法，能在很大程度上為企業緩和資金運行壓力。

一、有關柔化性生產線的概述

（一）焊接生產線柔性化的定義

汽車的生產總共要經過沖壓、焊接、涂裝及總裝四個過程，涂裝和總裝兩生產線往往比沖壓和焊接更具有通用性，因而所需變動的地方較小。汽車生產是一項資金運作項目較大的工程，其最主要的投資環節就是汽車的焊接，汽車焊接生產線要做到柔性化就是指一條焊接生產線能同時進行多批次、多車型的車身焊接，能夠使得車身的改造程度達到最小，從而實現汽車生產與改造的最大效益。

（二）焊接生產線柔性化的作用

最主要的作用是滿足了汽車產品更新換代的需求。焊接生產線的主要任務是完成沖壓零件到焊接合件的過渡，車型的不斷增多對焊接生產線提出了新的挑戰，要求新的焊接生產線能夠滿足各個產品結構上的差異性。如此一來，新的焊接生產線所具有的柔化性能夠為汽車企業節約大量的運作資金和生產時間，更好的滿足人們所需。

其次能夠滿足多車型的混線生產。傳統的焊接生產線要求所要生產的車型必須要與生產系統相匹配，而在實際生產中往往存在著多款車型一并生產的現象，這就使得柔性化生產線在汽車生產的地位中持續升溫，柔性化焊裝生產線能夠對工裝、設備、人員及場地進行充分且靈活的運用，完成不同車型在單次生產中做到靈活變動，從而實現多款車型同時混線生產的高效率作業模式，大大加快了焊接生產線投入與產出最大化的步伐。

二、機器人的特征與作用

（一）焊接機器人的主要特征

由于要滿足多種車型的大量生產，焊接人的設計必須要做到能夠自主生產不同部件，機器人的本質是一種事先將程序編制好的現代化設備，因而其對于焊接環節的適應性和轉換能力較強，能夠實現不同機型的同時生產，表現在以下幾個方面：

1.速度快。任何生產的追求目標都離不開效率，焊接機器人在滿足了社會上不同車型的生產所需的同時，也為汽車的生產效率做出了很大的貢獻，其柔性化的特點決定了汽車生產的時間和產量成反比，極大的提高了生產效率。

2.范圍廣。較之于人工生產，機器生產的重要作用顯而易見，而且機器人在焊接生產線中的作用范圍更多，在一些可能會對人產生危險的零件焊接方面，起到了完全替代人工的安全作用。

3.空間小。機器人比人們想象的體積要小，能夠節省一定面積的工作空間。一般機器人的高度不會超過人高，這種高度設計也是保證機器人在焊接工作中高靈活度的前提條件。

（二）機器人發揮的關鍵作用

1.提高焊接生產線的柔化程度

當前我國汽車焊接生產中，主要有手工焊接設備、自動焊接機及焊接機器人三種方式。但是焊接機器人比前兩種方式的靈活性要高出許多，這也是機器人在現代社會得以廣泛應用的原因。機器人焊接自身所具有的高靈活度、獨立機體、自動化程度高和柔性化程程度高等特點在汽車生產中起著至關重要的作用。利用機器人進行生產，能夠保證產品在工期較短的時間內生產出高質量的汽車部件。

2.提高生產效率

通過以往研究資料和對近幾年的調查情況，焊接機器人在汽車生產過程中運作狀態穩定，很少出現部件生產錯誤的事故。從實用性和經濟性兩方面都起到了不可替代的重要作用。不僅滿足了現在人對汽車車型轉變的需求，更為汽車產業節省了大量的投入資金，加快了我國汽車產業的發展進度。

三、機器人在焊接生產線中的應用

調查發現：許多汽車生產企業、摩托車廠及工程機械廠都進行了技術改造的工程設計，大范圍內使用了焊接機器人。這在很大程度上提高了焊接生產線的柔化性應用程度，從而為生產制造企業提供多樣化的機械產品提供了技術條件。

（一）機器人的主要作用

機器人的作用主要體現在能夠獨立完成汽車部件的搬運、輸送、點焊、弧焊、涂膠機定位等方面，焊接機器人會根據不同的車型需要選取不同的工作為中心，來進行同一批次不同車型的自動化生產。汽車焊接生產線的柔化性是汽車車身制造的必然趨勢，我國主要通過汽車焊接生產線上機器人的使用數量和類型來判斷汽車生產柔化性的好壞，尤其是機器人的類型，選擇與車型相匹配的焊接機器人是合理進行汽車生產的重中之重，是保證企業能夠完整無誤完成車身不同部位的焊接任務的前提，下面簡要闡述一下生產線的設計和機器人的選用原則。

（二）焊接生產線的設計原則

通過機器人在實際生產中的應用，總結出一套具體可行的設計方案，首先相關技術人員要對生產和設備有一個總體布置，盡可能的簡化零件生產流程，保證焊接生產線的靈活性，為后面進行大批量的混線生產做好準備。在這里需要注意的是，機器人是保證一整條自動化焊接生產線順利運作的關鍵因素，因而在使用之前有必要將機器人的相關編程及設備檢查無誤，確保焊接機器人的性能特點與生產車輛相匹配。

四、總結

近年來柔化性焊接生產線已經在我國汽車生產企業中得到了廣泛的應用，而機器人的使用可以說是為焊接生產的柔化性提供了技術的支持與保證，能夠使得汽車生產與現代化科技相關聯，實現企業低投入、高效率、多樣化的生產目標，同時也滿足了現代人對車型更新換代頻率的需要，相信我國的汽車產業能夠在現代科技的技術支持下得到更為創新的發展應用。

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