汽車焊裝線上的機(jī)器人應(yīng)用

趙晶 趙貴程

摘 要：機(jī)器人作為人工勞動(dòng)的替代品，不僅可以進(jìn)行復(fù)雜的工藝操作，在惡劣的環(huán)境中工作，還可以節(jié)省大量的人力和物力，提高勞動(dòng)的精準(zhǔn)度和效率，易于自動(dòng)化大生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。在汽車焊裝線上采用機(jī)器人技術(shù)，可以取代單調(diào)、重復(fù)的人工勞動(dòng)，增加汽車焊接工作的精確度，可以避免人力在焊接煙塵、金屬飛濺的惡劣環(huán)境下工作，還可以將工人從高強(qiáng)度的搬運(yùn)笨重焊鉗的工作中解放出來(lái)，更加體現(xiàn)了“以人為本”的企業(yè)經(jīng)營(yíng)理念。

關(guān)鍵詞：汽車焊裝線；機(jī)器人；應(yīng)用

隨著汽車生產(chǎn)制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車已經(jīng)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，在世界經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)占有著重要的席位。因而汽車焊裝線的簡(jiǎn)化和提高對(duì)于汽車的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的重要性不言而喻。隨著機(jī)器人技術(shù)的逐漸成熟，在汽車焊裝線上采用機(jī)器人技術(shù)，可以極大程度的節(jié)約勞動(dòng)力，提高生產(chǎn)效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，把工人從焊接煙塵、金屬飛濺的環(huán)境中解放出來(lái)，真正體現(xiàn)“以人為本”的理念。

一、機(jī)器人在汽車裝焊線上的優(yōu)勢(shì)

1.機(jī)器人的工作特點(diǎn)

焊接是工業(yè)生產(chǎn)中極為重要的一項(xiàng)加工手段，在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)很大的技術(shù)份額，被譽(yù)為工業(yè)生產(chǎn)的“裁縫”。其中，點(diǎn)焊加工汽車是汽車焊裝線上的重要組成部分。傳統(tǒng)的點(diǎn)焊工人，需要搬運(yùn)笨重的手工焊鉗，并且需要長(zhǎng)期忍受車身裝焊車間的煙塵和金屬碎屑，這對(duì)于工人的身體健康是極大的威脅。而工業(yè)機(jī)器人是借助伺服技術(shù)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)，是將動(dòng)作指導(dǎo)提前運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸?shù)綑C(jī)器人系統(tǒng)內(nèi)，然后通過(guò)操作機(jī)器人來(lái)再現(xiàn)示教內(nèi)容。這樣就可以讓機(jī)器人代替人力進(jìn)行復(fù)雜精確的工藝操作，適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，極大程度的節(jié)約了人力和物力，使工作周期大幅度的縮短，加快工作的進(jìn)程。

2.機(jī)器人點(diǎn)焊的特點(diǎn)

在實(shí)際的汽車焊裝線上的機(jī)器人的運(yùn)用上，機(jī)器人的點(diǎn)焊技術(shù)在所有焊接種類中占據(jù)著壓倒性的優(yōu)勢(shì)和比例。但是點(diǎn)焊技術(shù)的特點(diǎn)其一就是點(diǎn)焊鉗的重量較大，因而對(duì)于點(diǎn)焊機(jī)器人的選擇，要適當(dāng)提高點(diǎn)焊機(jī)器人的質(zhì)量，一般在160—200千克之間。隨著機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步和成熟，現(xiàn)在廣泛使用中的點(diǎn)焊機(jī)器人的精確度完全滿足車體點(diǎn)焊精確度的要求，一般點(diǎn)焊機(jī)器人的重復(fù)定位精度在正負(fù)0.3毫米之間，這已經(jīng)在誤差允許范圍之內(nèi)了。

3.機(jī)器人點(diǎn)焊的主要優(yōu)點(diǎn)

在點(diǎn)焊機(jī)器人在整個(gè)汽車焊裝線的工作流程下，沒(méi)有人工的參與，整個(gè)工作過(guò)程的完成完全是機(jī)械化、自動(dòng)化的，這就避免了人工因素的干擾，極大程度上提高了車身焊接質(zhì)量和穩(wěn)定性，保證了車身焊接效果。由于采用了點(diǎn)焊機(jī)器人，所以降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且將點(diǎn)焊工人，從焊接煙塵和金屬飛屑的惡劣環(huán)境中解放出來(lái)，保障了工人的身體健康。在使用了點(diǎn)焊機(jī)器人后也直接的提高了設(shè)備的使用率，由于點(diǎn)焊機(jī)器人的勞動(dòng)效率高，因而削減了大量的設(shè)備數(shù)量，減少了成本投入，給工業(yè)生產(chǎn)節(jié)約了資金投入。最后，使用點(diǎn)焊機(jī)器人可以在產(chǎn)品換型時(shí)更為方便快捷，不用再花費(fèi)時(shí)間和金錢去培養(yǎng)新的技術(shù)人才。

二、機(jī)器人在汽車焊裝線上的應(yīng)用模式

1.夾具臺(tái)車滑行系統(tǒng)和焊接機(jī)器人

所謂夾具臺(tái)車滑行系統(tǒng)，就是將兩套夾具臺(tái)車同時(shí)放置在滑行軌道上，在焊接等待區(qū)停置著帶有磁電驅(qū)動(dòng)的裝有工件的夾具臺(tái)車。通過(guò)臺(tái)車的旋轉(zhuǎn)來(lái)交換機(jī)器人的焊任務(wù)，然后原本位于焊接等待區(qū)的夾具臺(tái)車進(jìn)入焊接區(qū)完成焊接工作。之后焊接工作順利完成后，夾具臺(tái)車進(jìn)入焊接完成區(qū)，進(jìn)行下一步的抓緊搬運(yùn)機(jī)器人完成下料轉(zhuǎn)序，操作人員把上料區(qū)的空臺(tái)車裝滿料，以此類推，兩個(gè)工作站交叉完成焊接任務(wù)。這種焊接機(jī)器人和工件的上、下料時(shí)間同步的焊接程序大大節(jié)約了剩余工作時(shí)間，降低了工作的成本。雙夾具滑軌式的焊接技術(shù)裝備利用機(jī)器人在滑軌上送料的操作方式，節(jié)約了工作時(shí)間，工作完成的可靠度也很高。

2.打膠裝置和搬運(yùn)機(jī)器人

生產(chǎn)線中打膠裝置的打膠槍的位置始終固定不變，然后利用中間的軌道令搬運(yùn)機(jī)器人來(lái)回移動(dòng)，借助機(jī)械臂的力量貨架區(qū)貨架上的車身不同位置零部件，依靠旋轉(zhuǎn)的部件位置，給車身不同位置處打膠。這種運(yùn)作工序的準(zhǔn)確率高，機(jī)器人的參與使整個(gè)工作流程的勞動(dòng)生產(chǎn)率提高，是目前使用較為廣泛的一種機(jī)器人在汽車焊裝線上的應(yīng)用模式。

3.組裝夾具和搬運(yùn)機(jī)器人

生產(chǎn)線上的組裝夾具是按照不同的組裝順序劃分的。組裝夾具的運(yùn)作模式是一種柔性化生產(chǎn)模式，不同的搬運(yùn)機(jī)器人利用組裝夾具對(duì)多種車的零部件進(jìn)行組裝。在工作過(guò)程中，搬運(yùn)機(jī)器人抓取部品，然后組裝的是等待區(qū)側(cè)圍外板和部品等待區(qū)側(cè)圍外加強(qiáng)板，組裝完成后移動(dòng)到部品組裝區(qū)的夾具上進(jìn)行進(jìn)一步組裝。組裝工作完成后，搬運(yùn)機(jī)器人將其從部品組裝區(qū)移動(dòng)到下道工序部品組裝區(qū)，進(jìn)行繼續(xù)的組裝工作。這種工作流程，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人搬運(yùn)和組裝的一體化工作，極大地提高了機(jī)器人的利用率，并且最大程度的發(fā)揮了機(jī)器人的工作潛能，這種汽車焊裝線上的機(jī)器人工作模式被廣泛的運(yùn)用于柔性化生產(chǎn)線上。

4.包邊壓力機(jī)和搬運(yùn)機(jī)器人

這種包邊壓力機(jī)和搬運(yùn)機(jī)器人的工作技術(shù)在門蓋線的領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛。這種技術(shù)的特征是通過(guò)軌道移動(dòng)機(jī)器人，利用機(jī)器人抓取零部件，完全不參與人力，這樣就最大程度的減少了搬入搬出裝置的數(shù)量，使不同壓力機(jī)之間的工作運(yùn)轉(zhuǎn)自如。工作流程大致是：位于上料出的機(jī)器人抓取包邊前部品，然后通過(guò)軌道的傳輸移動(dòng)到壓力機(jī)處包邊，之后通過(guò)下料出的機(jī)器人取出包邊完成的部品，以此類推，循環(huán)往復(fù)完成工作。這種汽車焊裝線上的機(jī)器人的工作模式很大程度上提高了勞動(dòng)的生產(chǎn)效率，也保證了工作程序中人員的安全。

除了上述的幾種汽車焊裝線上的機(jī)器人的應(yīng)用模式，還有搬運(yùn)機(jī)器人和固定焊機(jī)的組合、搬運(yùn)小車和搬運(yùn)機(jī)器人的組合、機(jī)器人焊接柔性生產(chǎn)線以及搬運(yùn)、焊接一體機(jī)器人。目前汽車焊裝線上的機(jī)器人領(lǐng)域的主要發(fā)展方向，就是機(jī)器人焊接自動(dòng)線。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，全文介紹了機(jī)器人點(diǎn)焊的工作特點(diǎn)以及利用機(jī)器人點(diǎn)焊所具有的種種優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)處。隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷成熟，在汽車焊裝線上的機(jī)器人應(yīng)用也越來(lái)越頻繁，例如本文所介紹的夾具臺(tái)車滑行系統(tǒng)和焊接機(jī)器人的組合模式。這些都是現(xiàn)今被使用的一些汽車焊裝線上的機(jī)器人。

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