自動化焊接機器人生產線優化研究分析

王赟

摘? ?要：該文以自動化焊接機器人生產線優化研究分析為主要內容進行闡述，以當下機器人自動化焊接生產線關鍵技術分析和機器人焊接自動生產線優化對策為主要依據，首先分析了生產線自動化硬件技術、生產線智能關鍵技術，其次選擇高水平的專業人才、選擇適合的機器人焊接設備、切割件，并對沖壓件質量進行深度優化，選擇適合的生產線優化對策進行深入探討和分析，目的在于提升自動化焊接機器人生產線的效果，為相關研究提供參考。

關鍵詞：自動化焊接;機器人;生產線優化;焊接設備

中圖分類號：TP242? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

我國自動化焊接機器人應用在各個行業領域，不過因為受到實際需求以及產品要求等各種因素的影響，導致其無法在生產線中使用。對于汽車行業來說，焊接生產有著多年的生產經驗，生產線整體是比較具體和成熟的，受到人們的廣泛關注。整個焊接工藝在實際生產中經常出現報廢和返工的現象，所以需要對汽車焊接生產線進行優化和改進。

1 機器人自動化焊接生產線關鍵技術分析

1.1 生產線自動化硬件技術

焊接機器人、設備以及輔助設備等需要共同完成自動化生產線工作，整個生產流程為自動工裝采用氣動以及液壓驅動定位夾緊結構，通過焊接機器人以及變位機可以實現整個工件的準確定位焊接和自動焊接工作。過程中也可以采用Pickup或是輥道等自動輸送設備，完成整個生產線工位間的自動物流輸送工作。工件需要自動定位夾緊，可以采用氣動加緊技術完成夾具夾緊的工作，自動定位夾緊機構在工件上準確定位，板厚較大的物件則可以通過整體式C型缸進行側壓，或是通過點固焊接工件，也可以使用液壓加緊方式。

一般來說需要配置相關數量的變位機、輔助裝置等，主要特征在于機器人能夠對整個系統進行合理控制，可以滿足實際需求，符合位置安裝要求，借助機器人外部協調功能保證變位機能夠順利工作，降低機器人開動率。整線的通訊形式分別是IO和總線2種，整體網絡建議改為環網形式，這樣可以為網絡的穩定性及快速排查問題提供了很大的幫助。

機器人焊接軟件以及焊縫技術數據，目前國內還不能準確和具體的掌握，因此在指定的工藝數據和工業環境下對電磁內容進行具體分析，防止設計軟件平臺出現差距性問題，例如視覺跟蹤功能，設備可以對焊縫進行跟蹤比對，實現完美焊接是主要的攻關方向，另外，對操作人員的技能水平要求也有了相應的要求，所以需要對人才培養模式進行優化。

1.2 生產線智能關鍵技術

機器人傳感器技術。傳感器主要包括各類接近開關、行程限位開關和旋轉編碼器等。焊接夾具、抓手是否可以有效地接收到感應，輸送檢測以及移動是否到位等與傳感器息息相關，各類傳感器還可以控制設備的角度和速度。傳感器檢測結果可以直接傳輸到PLC中，并對生產線狀態以及動作任務進行合理判斷。

PLC控制系統的原則是集中控制和分散控制，借助實際系統，將其分為不同形式，實現對設備安全運行的合理分析、快速響應，針對生產線具體情況定位分析，做好維護工作。PLC可以直接對機器人的氣缸和工位傳感器進行控制，還可以完成自動檢測工作，結合實際情況做好防御對策，一旦發現機器人出現工位錯位現象，系統就會立即發出警報，停止所有工作。

2 機器人焊接自動生產線優化對策

2.1 選擇高水平專業人才

機器人自動化焊接生產線包含了大量工業機器人變位機和夾具等設備，還包括PLC控制系統和智能信息化系統等，各種系統在實際操作過程中具有很高的專業性和綜合性，對工作人員的專業性也有一定的要求，需要高水平的專業人士來操作。確保工作人員具備專業的理論知識和技能，能夠滿足機器人生產線的工作需求，將其作為設備研究的參考依據，做好防護工作，提升機器人焊接工作的效果。

2.2 選擇適合機器人焊接設備

機器人自動化焊接生產線由工業機器人、焊接設備和輔助設備組成，各種設備的性能不同，并且質量存在差異，對技術參數的要求也不同，在實際工作中需要針對性能的具體情況進行具體分析，進而可以充分發揮整個生產線的價值，避免在實際自動化焊接生產中出現過剩以及不足的現象，導致生產期間出現各種事故。

在選擇機器人焊接設備時，一定要滿足實際需求，為其選擇適合的品牌設備以及最佳的組合形式。對各種設備零件以及性能進行完善和優化，使得設備可以發揮出自身的最佳價值，不同設備組合起來效果更好，可以為機器人生產提供有利條件。

2.3 切割件以及沖壓件質量需要深度優化

機器人自動化焊接生產線對切割件和沖壓件精準度進行確定，并且對兩者的要求很高，需要對切割件和沖壓件的一致性進行分析，當機器人焊接工作完成后，可以實現焊道一致性的需求，并且對焊接間隙要求很高，所以在機器人焊接自動化生產線工作過程中，在焊接前期要對工序進行檢查，為其提供高精度、高質量切割以及沖壓設備等，做好切割優化和設備優化工作，使整個設備可以充分發揮內在優勢，為整個機器人自動化生產提供先進的設備，確保所有工序都能夠順利進行，充分發揮機器人自動化焊接工作的效果。

2.4 選擇適合的生產線對策

首先，將機器人焊接自動化線與獨立機器人焊接工作站進行對比，焊接自動線需要的經濟投入更多，并且需要很多時間來進行生產線的布置工作，還要進行制造實踐，切割件和沖壓件整體質量要求特別高。并且整個工作中生產節拍也是比較長的，前道工序基本質量要求不高，整體預算也是比較低的，這時就需要對獨立機器人焊接站進行分析和研究。也就是說，一般產品的生產整體工序看起來比較復雜，那么就需要引入自動化焊接生產線。

其次，結合產品規劃實際需求和物流形式設計不同的方案，可以對一條能夠出現10萬產能的生產線進行具體分析，也可以針對規劃產能生產線進行具體分析，將其優化為2條5萬產能的生產線，以此緩解資金不足以及項目風險等。選擇物流形式時則可以對單邊以及雙邊物流進行分析，針對實際情況對具體問題進行處理，解決工作站以及節拍速度不均等變化，對工作站差異問題進行具體分析，可以提升整個生產線的容錯能力和應變靈活性，冷卻則可以減少焊接變形問題，一定要結合生產的實際需求以及特征進行分析，提供適合的生產線方案。

3 結語

總而言之，隨著自動化以及智能化技術的迅速發展，機器人逐漸出現在不同行業和領域中，并取得了優異的成績。在焊接過程中引入機器人，構成焊接自動化生產線，可以減少人工的工作強度和難度，可以有效提升焊接工作的整體質量和效率。針對機器人焊接自動化生產線的工作需求進行全面優化和改進，為整個中國行業發展奠定基礎。

參考文獻

[1]賈玉濤.自動化焊接機器人生產線優化探討[J].科學與信息化，2017（25）：31.

[2]張鑫.機器人自動化焊接生產線[J].中國戰略新興產業，2018，172（40）：46-47.

[3]李恒，張翅，黃智泉，等.中部槽機器人焊接生產線方案設計及應用[J].煤炭技術，2019，38（5）：189-192.