焊接

焊接機器人在汽車生産與制造中的應用

轉載 :  caifu50225.cn   2018年08月09日

  焊接機器人是在工業機器人基礎上發展起來的本體獨立,動作自由度多,程序變更靈活、自動化程度高、柔性程度極高的先進焊接設備,是從事焊接(包括切割與噴塗)的工業機器人,具有多功能、重複精度高、焊接質量高、抓取重量大、運動速度快、動作穩定可靠等特點。

  

  汽車工業對産品制造批量化、高效率和對産品質量一緻性的需求,使焊接機器人生産方式在汽車生産制造過程中獲得了廣泛應用,最突出的是焊接機器人在汽車焊裝生産上的應用,可以說,機器人是實現汽車焊接生産線柔性化的關鍵。

  工業機器人在汽車生産中的沖壓、焊裝、塗裝、總裝四大生産工藝過程中都有廣泛應用,具體在汽車車身焊裝生産線中的應用主要有:點焊、弧焊、搬運、裝配、檢測等。工業機器人已經成為具有柔性制造系統、計算機集成制造系統的主要自動化工具。在發達國家,工業機器人自動化生産線成套裝備已成為自動化裝備的主流及未來的發展方向。

  

  工件焊接

  工件焊接是目前最大的工業機器人應用領域。由于汽車制造業對許多構件的焊接精度和速度等指标提出越來越高的要求,一般工人已難以勝任這一工作;此外,焊接時的火花及煙霧等,也會對人體造成危害。現在工業生産中,各種焊接工藝和過程都可以使用工業機器人來執行,以取代使用工人在實際惡劣的焊接環境下工作。

  工件夾持

  在汽車生産制造領域,機器人除了在焊接工藝過程中有主要應用之外,還在工件加持定位中有着廣泛的應用。在實現汽車車身焊接生産的焊裝車間中,要實現車身工件高質量的焊接,就要求必須對焊接過程進行準确的控制,一方面要求焊接機器人對焊鉗的姿态和運動軌迹進行準确控制,另一方面要求各種夾具對待焊接工件進行夾持定位。夾具種類很多,大部分的專用夾具隻能用來實現非移動工件的定位,但不能實現移動工件的定位,這需要采用夾持機器人(一種将工業機器人同小型夾具結合起來的,具有實現工件的定位和運動功能的機器人)才能實現。

  工件搬運

  在汽車車身焊裝生産車間,焊接前物料的搬運與轉移是一項很繁瑣的任務,這大部分都由專用叉車來完成,但專用叉車做的工作主要是将大量工件從儲存車間搬運到焊裝生産線的兩側,将工件從生産線的兩側搬運到生産線上的焊接夾具上以及工件在順序工位夾具上的傳遞工作都需要由動作靈活的工業機器人來完成,這不僅提高了生産效率,又減輕了工人的勞動強度。在自動化程度較低的車身焊裝生産車間裡,這項工作都要通過人工來完成。

  焊點檢測

  為了保證車身的整體焊接質量,在車身焊接的過程中或整個焊接工作完成之後,需要對車身上的一些重要部位的焊縫進行檢查,又稱焊縫檢測。焊縫位置和形狀的複雜性給檢測工具的适應性提出了要求。在自動化程度很高的焊裝生産線上,可以使用動作靈活的機器人代替工人攜帶專用的檢測裝置進行焊縫檢測,一般的機械裝置就很難像機器人那樣執行這一任務。

  

  目前典型的焊接機器人系統有焊接機器人工作站、自動化焊接柔性生産線和焊接專機。從汽車工業的焊接發展趨勢看,焊接生産線将向自動化和柔性化生産系統發展。焊裝生産線是由焊接設備、工裝夾具、傳輸系統和自動控制等部分組成。從整體與部分功能之間的關系說,生産線的整體柔性程度由各組成部分的柔性程度所決定,其中焊接設備的柔性是決定焊裝生産線柔性程度的關鍵。因焊接機器人對産品要求具有高度的适應性和諸多優點,焊接機器人生産方式成為焊接設備柔性化的最佳選擇。是否采用焊接機器人是焊裝生産線柔性程度的重要标志之一。

  焊接機器人在高質量、高效率的焊接生産中,發揮了極其重要的作用。近年來,焊接機器人技術在焊縫跟蹤、離線編程與路徑規劃、智能控制、電源技術等方面取得了許多成果,應用中已經出現的問題在逐步得到解決,但随着新技術的引入,焊接機器人技術領域還會有新的問題産生。

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