自动化焊接机器人生产线优化分析

赵宸

摘要：自动化焊接机器人已经有多年的研究应用历史，在各行各业中取得了广泛应用。自动化焊接机器人生产线大幅度提高了各种工件的焊接效率，提升工件焊接质量的同时也极大程度的减少了技术人员的工作强度，研究自动化焊接机器人生产线的优化策略具有重要的现实意义。本文对机器人自动化焊接生产线的多种关键技术进行了分析，研究了自动化焊接机器人生产线的优化策略，以期对实际设计过程提供借鉴和参考。

关键词：自动化;焊接机器人;生产线;优化分析

分类号：TP242

引言

自动化焊接机器人在我国各行各业中应用广泛，在制造业中发挥着重要作用。以汽车生产为例，焊接机器人的应用已经有了多年历史，焊接生产线逐渐发展成熟，对各种焊接工艺以及焊接技术研究取得了可喜的进展，但自动化焊接过程中经常出现一些焊接问题，导致汽车零部件返工甚至报废，因此要对生產线进行优化改进。

1自动化焊接机器人生产线关键技术

1.1硬件技术

整个焊接过程所需要的机器人、焊接设备以及焊接辅助夹具等需要协调配合以完成自动化生产线的生产任务。夹具的固定通过自动工装施加夹紧力来完成，动力源可以是高压气体也可以是液压源，如果板厚较大时不易进行夹紧则可以通过整体式C型夹紧缸进行侧压，也可使用特殊夹具对其进行液压夹紧。

通常自动化焊接机器人生产线需要一定数量的变位机和辅助装置，机器人可以对整个系统进行控制并根据实际生产需求降低开动率。整线通讯形式分为两种，分别是IO通讯和总线通讯，可以将整体网络改为环网的形式以便于快速排查网络问题，提升网络稳定性。

1.2软件技术

自动化焊接机器人软件设计以及焊缝技术数据分析程序设计目前仍然处于起步阶段，例如通过软件设计实现自动化焊接机器人的视觉跟踪功能，智能化设备可以对焊缝进行实时跟踪对比，确保焊接过程完美进行。为了设计出功能先进的控制软件，使用高技术水平的设备，就需要有针对性的培养出高素质的专业技术人才。

1.3生产线智能控制技术

在机器人生产线的智能控制过程中，PLC可编程逻辑控制器起到了核心作用，PLC有两种控制方式，一种是集中控制，另一种是分散控制。利用PLC可以采集各种传感器的信号，自动控制执行单元的动作。PLC还可以在工作中进行自检测，如果发现机器人的工位与设计位置不符就会发出告警，立即停止各项操作并采取应急措施。

以机器人传感技术为例，其传感系统由各种近开关、行程限位开关、力传感器、角度以及速度传感器组成，PLC就是这些传感器信号的处理器，经过逻辑运算后输出至焊接设备上使其按照一定轨迹进行焊接，实现对焊接机器人的精准可靠控制。

2 机器人焊接自动生产线优化对策

2.1提高技术人员综合素质

自动化焊接机器人生产线上设置了很多变位机与夹具，在进行控制时要用到以PLC为核心的智能化控制系统，因此自动化焊接机器人的生产线有别于传统机加生产线，更需要专业素质较高的综合性人才进行操作。自动化焊接机器人生产线技术人员要不断增强理论知识水平与技术能力，满足自动化焊接机器人生产线的生产需求，确保焊接工作优质高效开展。

2.2选择合适的焊接设备

在进行设备选型时应充分考虑到生产需要，在保证满足生产线功能需求的同时降低设备造价。在生产过程中还应该择机对设备的各种零件进行维护保养，对设备性能进行升级与优化，使生产线设备能够安全、稳定、高效的进行生产制造。

2.3生产线优化对策

目前，焊接机器人的生产系统分为焊接自动化生产线和焊接机器人工作站，相比之下焊接自动化生产线需要投入更大的经济成本。

一是要优化自动化焊接机器人生产线的造价，通过改进进气法兰、上下半壳的方式来减少专用工装的投资费用，对外购件进行严格选型以降低成本投入，在保证焊接机器人自动化生产线各种设备、工装质量符合要求的前提下最大限度降低生产线造价。

二是要优化自动化焊接机器人生产线的控制程序，只有不断对控制程序中的问题进行优化才能保证焊接质量。在程序设计时可融入智能化设计思路，加入焊接过程的反馈机制，对焊接过程进行实时跟踪检测，获取传感器采集到的焊缝信息对焊接工艺加以修正，得到高质量的焊接工件。

三是要不断优化工艺参数，首先要合理的选择焊接工艺类型，再根据不同的焊接需求设置相应的焊接电流与电压。其次要选好焊丝类型，注意不同的焊接场景应选择不同直径的焊丝。最后要对焊枪与焊缝之间的距离进行合理设置，并调节保护气体的配比和流量，确保焊接过程安全顺利进行。

3结语

综上所述，自动化以及智能化技术的成熟与发展使焊接机器人具有更为丰富的功能，并且可以高效率的完成焊接任务，降低了焊接工人的工作强度，降低焊接难度的同时也提高了焊接精度。近年来我国焊接机器人自动化生产线在技术上取得了长足的发展进步，焊接质量与焊接效率稳步提升，但在实际生产过程中焊接机器人自动化生产线仍然遇到了很多问题，需要技术人员不断对生产线进行优化设计，解决实际问题，为我国的焊接事业作出贡献。

参考文献

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[2]李远.敞车端墙自动化柔性焊接生产线的研制[J].机械制造文摘（焊接分册），2019（06）：42-45.

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