關(guān)于自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線的應(yīng)用與優(yōu)化

鄭建勇

摘要：本文重點(diǎn)針對自動(dòng)化焊接機(jī)器人，在生產(chǎn)線當(dāng)中的具體應(yīng)用展開相關(guān)分析和研究，對現(xiàn)階段我國自動(dòng)化焊接機(jī)器人在生產(chǎn)線中應(yīng)用存在的問題進(jìn)行闡述，同時(shí)提出針對性的優(yōu)化技術(shù)策略，充分發(fā)揮出自動(dòng)化焊接機(jī)器人的使用工作優(yōu)勢，保證生產(chǎn)線焊接工作的高精度、高效率進(jìn)行，推動(dòng)我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)的快速向前開展，實(shí)現(xiàn)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)單位的更高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化;焊接機(jī)器人;生產(chǎn)線;應(yīng)用;優(yōu)化

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

0? 引言

當(dāng)前隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷向前發(fā)展，我國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展速度也在不斷加快，尤其在我國汽車制造行業(yè)當(dāng)中所取得的技術(shù)研究進(jìn)展非常明顯。在汽車生產(chǎn)工作過程中，要想全面提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，需要具備大量的資金投入支撐，同時(shí)還要求企業(yè)單位具有更高的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水準(zhǔn)。但是隨著我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步向前發(fā)展，對生產(chǎn)線的加工與生產(chǎn)技術(shù)要求提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，在工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)線當(dāng)中對于各種自動(dòng)化焊接機(jī)器人設(shè)備的使用越來越廣泛，通過自動(dòng)化焊接機(jī)器人設(shè)備的使用，可以有效替代大部分的人工手動(dòng)操作流程，可以有效提高產(chǎn)品的焊接工作精確度，同時(shí)避免人為性誤差所產(chǎn)生的影響，有效節(jié)省不必要的人力資源投入量，全面推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)線的快速向前發(fā)展。

1? 自動(dòng)化焊接機(jī)器人在生產(chǎn)線當(dāng)中的應(yīng)用問題分析

1.1 自動(dòng)化焊接機(jī)器人在生產(chǎn)線中的應(yīng)用狀態(tài)

在汽車零部件加工生產(chǎn)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(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器和汽車尾氣裝置。在該設(shè)備的生產(chǎn)工作過程中，焊接生產(chǎn)線內(nèi)部主要分為以下幾個(gè)關(guān)鍵性焊接工作步驟，其中主要包含兩半殼焊接、進(jìn)氣法蘭、焊接總成、焊接泄露情況檢測、總成尺寸檢測以及補(bǔ)焊處理等各工作環(huán)節(jié)。可以發(fā)現(xiàn)在實(shí)際的焊接工作過程中，生產(chǎn)線上的焊接和檢驗(yàn)工作流程屬于同步開展，在此工作當(dāng)中進(jìn)行兩半殼焊接工作主要是通過自動(dòng)化機(jī)器人直接進(jìn)行操作，而后續(xù)的質(zhì)量檢驗(yàn)和裝箱等工作，則需要相關(guān)檢測工作人員來加以完成。

1.2 自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線工作當(dāng)中存在的主要缺陷

在生產(chǎn)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(chǎn)工藝，從中可以看出其中仍然存在很多方面問題。比如，會產(chǎn)生個(gè)別操作工作人員，在工位的分配上存在問題，無法有效應(yīng)對自動(dòng)化焊接機(jī)器人的工作速率，造成焊接機(jī)器人處理完成之后的產(chǎn)品無法及時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)和裝箱工作，會造成大量的產(chǎn)品積壓無法及時(shí)進(jìn)行裝箱，對整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率產(chǎn)生不良影響。同時(shí)在生產(chǎn)過程中由于生產(chǎn)節(jié)奏無法形成對應(yīng)，會直接造成焊接機(jī)器人在工作當(dāng)中產(chǎn)生停機(jī)問題，直接影響到整個(gè)生產(chǎn)線的正常穩(wěn)定工作，同時(shí)由于焊接機(jī)器人所使用的焊接技術(shù)參數(shù)有所誤差，進(jìn)而造成焊接工作質(zhì)量有所偏低[1]。

2? 自動(dòng)化焊接機(jī)器人在生產(chǎn)線當(dāng)中的應(yīng)用分析

2.1 生產(chǎn)線的優(yōu)化技術(shù)支撐

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

同時(shí)在機(jī)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(dāng)中無法實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場加工工作要求以及對實(shí)際生產(chǎn)工作情況的針對性判斷。而隨著工業(yè)機(jī)器人相關(guān)工作理論和技術(shù)的優(yōu)化和完善，在實(shí)際的生產(chǎn)線優(yōu)化工作當(dāng)中，可以有效導(dǎo)入全新的技術(shù)理論，有效完善現(xiàn)有的自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)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(jié)果通過該理論的有效程度，可以有效保證自動(dòng)化焊接機(jī)器人在實(shí)際工作過程中，對焊接工作中存在的誤差以及錯(cuò)誤動(dòng)作進(jìn)行預(yù)先判斷和分析。比如，在針對汽車尾氣凈化器產(chǎn)品的焊接過程中，針對產(chǎn)品前段加工過程中所產(chǎn)生的失效影響等級進(jìn)行判斷，可以進(jìn)一步降低后續(xù)人工檢測工作所產(chǎn)生的工作壓力，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

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

2.2 自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線優(yōu)化應(yīng)用

第一，機(jī)器人傳感器技術(shù)。通過該項(xiàng)技術(shù)的使用，主要是運(yùn)用傳感器設(shè)備來提高機(jī)械化生產(chǎn)效率，對工作距離和工作時(shí)間等方面條件進(jìn)行有效控制。比如，針對光電式傳感器設(shè)備的使用，主要是針對生產(chǎn)線焊接工作當(dāng)中，焊接機(jī)器人加工工作進(jìn)行有效感應(yīng)，并且可以有效減少因?yàn)楹附訖C(jī)器人工位位置誤差所產(chǎn)生的質(zhì)量問題。比如，在機(jī)器人的焊接加工過程當(dāng)中，需要有效設(shè)置出對應(yīng)的焊接夾具，通過將工件直接進(jìn)行固定，然后通過機(jī)器人感應(yīng)到所需要焊接的具體位置以及焊接內(nèi)容，以此來有效保證焊接工作的順利進(jìn)行。但是在實(shí)際的焊接工作中經(jīng)常會出現(xiàn)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(jī)器人的焊接工作精確度。通過使用機(jī)器人傳感器技術(shù)，可以用效提高焊接工作的整體質(zhì)量和穩(wěn)定性。

第二，PLC控制系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)屬于電氣自動(dòng)化設(shè)備當(dāng)中非常重要的核心技術(shù)，要點(diǎn)在機(jī)器人到焊接加工生產(chǎn)線當(dāng)中，可以對每一個(gè)生產(chǎn)線的各種機(jī)械設(shè)備展開集中化控制與分散性控制工作，充分保證每一種機(jī)械對在工作過程中可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。如果出現(xiàn)焊接機(jī)器人產(chǎn)生故障問題的條件下，PLC控制系統(tǒng)可以即刻響應(yīng)以及有效調(diào)整整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)線的設(shè)備運(yùn)行工作狀態(tài)，以此來有效避免因?yàn)殄e(cuò)誤的加工而產(chǎn)生不必要的材料浪費(fèi)問題。

第三，智能化信息技術(shù)。在焊接生產(chǎn)線的正常工作過程中，通過自動(dòng)化信息技術(shù)的有效應(yīng)用，可以對整個(gè)焊接生產(chǎn)性進(jìn)行實(shí)施性管理。基于PLC控制系統(tǒng)可以有效獲取焊接機(jī)器人在工作過程中的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，同時(shí)在智能信息系統(tǒng)當(dāng)中，對于這些信息內(nèi)容進(jìn)行加工和使用，比如可以對流水線生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)，同時(shí)針對每一個(gè)工位生產(chǎn)提出相應(yīng)的工作報(bào)告，為生產(chǎn)線的工位調(diào)整工作提供出必要的數(shù)據(jù)支撐。

第四，柔性化生產(chǎn)技術(shù)。通過柔性化生產(chǎn)技術(shù)的使用，可以充分發(fā)揮出自動(dòng)化機(jī)器人的核心技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用過程中主要指的是通過柔性化技術(shù)，可以保證機(jī)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(shè)備，可以有效實(shí)現(xiàn)對夾具的快速切換，避免人工介入其中對整個(gè)生產(chǎn)工作效率產(chǎn)生不良影響[3]。

3? 自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線優(yōu)化工作策略

3.1 選擇專業(yè)水平更高的工作人員

根據(jù)上述分析工作可以看出，自動(dòng)化焊接機(jī)器人在生產(chǎn)線當(dāng)中的應(yīng)用仍然存在一定的欠缺和不足，因此必須要對機(jī)器人設(shè)備進(jìn)行有效調(diào)整，全面展開對各種生產(chǎn)工件的質(zhì)量監(jiān)督和檢查工作。由于生產(chǎn)線當(dāng)中的檢查工作，需要通過專業(yè)工作人員來進(jìn)行操作，因此要想進(jìn)一步提高自動(dòng)化焊接機(jī)器人的生產(chǎn)線生產(chǎn)效率和質(zhì)量，必須要匹配更加專業(yè)的操作工作人員，不但可以充分滿足生產(chǎn)線的生產(chǎn)加工工的要求，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對焊接機(jī)器人展開更加系統(tǒng)和針對性的維護(hù)工作，有效保證生產(chǎn)線的各項(xiàng)生產(chǎn)工作順利進(jìn)行。

3.2 合理選擇機(jī)器人焊接工作設(shè)備

自動(dòng)化焊接機(jī)器人設(shè)備在生產(chǎn)線的工作過程中，主要是通過多種不同類型機(jī)械設(shè)備所構(gòu)成，這些技術(shù)設(shè)備在自身的工作性能和技術(shù)參數(shù)到設(shè)計(jì)工作方面，會直接影響到整個(gè)產(chǎn)品線的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。因此，需要針對生產(chǎn)線的實(shí)際生產(chǎn)工的要求，合理選擇焊接機(jī)器人設(shè)備，有效保證各種夾具等小布片符合產(chǎn)品的加工焊接要求，避免對產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和效率產(chǎn)生不良影響[4]。

3.3 合理設(shè)計(jì)產(chǎn)品線生產(chǎn)方案

第一，通過對自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線的生產(chǎn)工作方案進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)，保證整個(gè)生產(chǎn)線產(chǎn)品生產(chǎn)活動(dòng)更加高效，對于自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)工作而言，可以有效將其分為全自動(dòng)化和半自動(dòng)化兩種工作形式，對于全自動(dòng)化焊接機(jī)器人來講，整個(gè)生產(chǎn)線屬于一條比較成熟的生產(chǎn)線，在實(shí)際生產(chǎn)工作當(dāng)中產(chǎn)品的生產(chǎn)智能化和機(jī)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(chǎn)工作單位需要承擔(dān)更多的風(fēng)險(xiǎn)，如果某一個(gè)環(huán)節(jié)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生故障問題，會直接影響到整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。對此，在工業(yè)生產(chǎn)加工工作當(dāng)中，必須要對生產(chǎn)線進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和選擇，如果是針對工件切割等生產(chǎn)項(xiàng)目，對生產(chǎn)精度要求較高的情況下，可以選擇單獨(dú)存在的焊接機(jī)械設(shè)備參與到生產(chǎn)線的生產(chǎn)工作當(dāng)中，有效保證工件加工生產(chǎn)的整體精度和質(zhì)量[5]。

第二，要合理設(shè)計(jì)生產(chǎn)線的加工工作方案，在不同的生產(chǎn)行業(yè)當(dāng)中，焊接工件加工所需要的步驟以及焊接處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求也會有不同，因此要求在生產(chǎn)加工過程當(dāng)中，必須要展開科學(xué)合理的產(chǎn)品線生產(chǎn)工作規(guī)劃，生產(chǎn)線可以通過一線到底的設(shè)計(jì)方法也可以通過兩條加工線同步進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，在生產(chǎn)線的加工設(shè)計(jì)工作中需要有效融入現(xiàn)代化的管理工作理念，充分保證自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)科學(xué)性與合理性。

4? 結(jié)語

綜上所述，我國正在全面落實(shí)資源保護(hù)型以及生態(tài)節(jié)約型社會發(fā)展模式，因此在我國工業(yè)機(jī)械制造工作過程中，需要對一些更加先進(jìn)的智能化控制技術(shù)加以合理應(yīng)用，以此來有效實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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