焊接机器人在汽车焊装领域中的应用思考

曹铎 邵启桐

摘 要：从实践来看，汽车生产过程中焊装不仅是一个重要环节，也是影响汽车整体质量的一个重要方面，因而提高焊装技术应用水平意义重大。传统人工焊装方式存在着焊装效率低、成本高及焊装质量难以保证等缺点，而随着计算机及智能化技术的快速发展，焊接机器人技术在汽车焊装领域得以应用，有力推动了汽车焊装自动化发展，有效解决了人工焊装方式的不足，同时在推动汽车行业发展方面发挥了重要作用。

关键词：焊接机器人;汽车焊装;应用

1 焊接机器人硬件构成

汽车零部件制造领域的机器人焊接工作站通常运用的是六轴的大型工业机器人，最高的运用范围通常可以高达接近1 700 mm 的范畴，整体多次运用精准度也相对较高，且极具智能化，所以极为适合于汽车零部件制造领域的运用。

机器人控制系统通常都会选用KRC4，集中合成所有的安全控制、机械控制、运作控制、流程控制，都可以展开智能化的运用，从而整体的机器人系统具备较高的运转性能以及智能性，这无疑会起到进一步提升焊接效率的效果。焊接的运转轨道、开展流程等都可以由机器人控制系统来开展完成。气动焊钳通常是运用集成式的焊钳。因为综合考虑到中频点焊技术可以极好地降低工作站整体运作成本地支出，并且也起到了提升运作效率和缩减机械使用周期的作用，运用专业化的中度频率焊接机，其整体的控制器通常需要选用BOSCH。

焊钳在焊接操作的进程当中往往需要借助压缩空气作为其运作的核心动力，与此同时更需要专业的冷却水对于焊接管空气以及焊钳的电极开展冷却的效果。为进一步实现压缩空气以及降低回路的温度控制，运用工业级的能源接入板为整体的焊接系统提供稳定的能源输入。

工装夹具对于焊接零部件的整体性、装夹操作、位置确认等都有着极高的要求，要保障工具的准确定位，整体的制造符合标准化规格，与此同时还需要对于焊接枪以及机器人运用的轨迹不能进行特别的人为化的干预。位置确认往往需要运用气动地控制模式。而综合考虑到整体运转成本的投入问题，夹具台的操控以及相关部件的安置都可以借由人力操作来开展。相关的安装操作人员将相应的部件安置完毕之后，按下开关装置，第一时间启动PLC系统的响应。所有工件的位置都需要配置有检测的装置，检测的开关信号需要直接连入PLC系统当中，同时将没有放的工件以及相关的安置位置不符合标准等问题及时反馈到PLC系统之中，PLC系统联动报警装置进行快速地预警操作，从而有效的规避焊接的人为干预问题，或者是报废产品的问题产生。

2 焊接机器人在汽车制作中的优势和缺点

2.1 应用优势

在以往的汽车焊装中，由于生产车型单一，焊装方式和生产线也较为单一，在社会发展新形势下，大量车型不断涌现，不同车型的内部结构存在较大差异，为焊装工作增添了一定难度。焊接机器人具有良好的灵活性和稳定性，可以适用于多种车型的焊装生产，在同一工位可以进行不同操作，提升生产质量和工作效率，降低企业生产成本，在汽车制造行业具有广阔的应用前景。

2.2 应用缺点

随着我国科学技术的蓬勃发展，焊接机器人也处于不断的更新换代中，并且在汽车制造中获得广泛应用，但是焊接机器人的内部结构较为复杂，并且对维护人员和操作人员的技术能力具有较高要求，内部配件价格昂贵，如果发生机械故障，需要企业花费大量资金购置配件，如果修理不及时会对生产效能带来负面影响。同时，当前我国焊接机器人的自动化和智能化程度较低，与西方发达国家依然存在较大差距，对汽车制造行业的现代化发展带来一定程度的制约和影响。

3 焊接机器人在汽车焊装领域中的具体应用

3.1 工件焊接

目前，机器人应用的一个重点领域就是工件焊接，而在汽车制造生产中对构件焊接精度和运行速度等有更高要求，同时焊接过程本身对人体有很大危害，因此推广焊接机器人在汽车焊装领域中具有重大意义。

3.2 工件夹持

当前，在汽车生产线中，对于车身工件的焊接质量有着较高要求，因此，必须要能够准确控制焊接过程，这不但需要准确控制焊接机器人的运动轨迹与焊钳姿态，而且还需要能够使用不同类型的夹具来夹持定位焊接工件。因为夹具类型众多，大多数专用夹具可以用来定位非移动工件，不过无法定位移动工件，所以就会使用到夹持机器人，通过结合起工业机器人与小型夹具，来有效定位工件并实现运动功能的机器人来完成。

3.3 汽车减震器焊装

减震器是汽车中的一个重要部件，其在确保汽车平稳行走和提高驾乘人员舒适性等方面有着重要作用，这也突出了减震器焊装质量控制的重要性。焊接机器人在汽车减震器焊装实际应用中主要有以下要点：（1）充分考虑客户实际需求。减震器在汽车整个结构中的作用主要就是提高汽车的行车平稳性和舒适性，因此焊装中应全面考虑车辆设计要求确定焊装的位置后在进行具体焊装操作。（2）合理选择焊裝工艺。一般情况下，汽车减震器的焊装主要采用二氧化碳焊接工艺，同时加上汽车减震器焊装工艺较为复杂，因此实际焊装工作通常需要利用两个焊接机器人完成。（3）焊接布置。焊接布置对汽车减震器焊装操作和质量有很大影响，为提高焊接效率和保证焊接系统的安全稳定性，应采用双工位型进行焊装。

3.4 在车身焊装中的应用

车身焊装作为汽车制造的关键环节，其与汽车整体生产质量具有密切关系，其车身焊装中，涉及车身总成、车门、侧围、地板以及车架等部位的焊接装配，并且在焊接中使用电焊、缝焊以及对焊等工艺，如果车身焊装质量存在问题，会对汽车行驶的安全性和稳定性带来影响。在车身焊装中应用焊接机器人可以提升生产自动化程度，并且优化操作效率和质量，减轻工作的劳动强度，当前，其车身焊装中，主要以点焊机器人为主，有助于实现生产柔性化，适用于少批量、多品种的混线生产。

4 结语

总之，焊接机器人工作站运用于汽车零部件的焊接生产中，无疑提升了其整体的焊接品质和效率，而设计的焊接机器人工作站控制的精准度相对较高、速率快，稳定性相对加好，同时配备了多元化的防护和报警模式，智能化的集成度相对较高，这无疑也进一步削减了运作的工作量。

参考文献：

[1]张龙华.焊接机器人在现代工业生产中的应用[J].电焊机，2009，39（04）：21-26.