王元哲
惠州比亚迪电池有限公司
摘要：随着经济的发展和社会的进步，机器人技术在不断的研发之下，发展到了一个较高的水平，其能够在许多领域当中，顶替传统人工实操的工作，例如汽车座椅骨架焊接领域。焊接工作是连接汽车座椅骨架的必备工艺，其对于汽车座椅质量而言具有十分重大的意义，但焊接工作会伴随着高温、有毒等危险因素，说明传统的人工模式存在缺陷，因此通过焊接机器人的应用，能够对此进行改善。
关键词：焊接机器人；汽车座椅生产；应用
引言
在中国的汽车零部件生产中,多年来一直是由手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位,劳动强度大,作业环境恶劣,焊接质量不高,而且生产的柔性也很差,无法适应现代生产的需要。随着电子技术、数控及机器人技术的发展,焊接机器人用于生产的技术已日益成熟,主要有以下优点:稳定、提高焊接质量;提高劳动生产率;改善工人劳动条件和强度;缩短产品改型换代的准备周期,减少相应的设备投资。在汽车零部件生产中,焊接机器人的大量应用,提高了零部件生产的自动化水平及生产效率,同时使生产更具有柔性,焊接质量也得到了保证,且机器人焊接适合于多品种高质量的生产方式。
1焊接机器人技术水平
在现代视角之下，对焊接机器人技术水平进行分析。首先焊接机器人就是针对工业生产领域而出现的，所以可以将其定义为工业机器人，功能类型上主要以焊接工艺为主，次要还能进行简易的切割、喷涂工作。宽泛来说，机器人技术就是一项模拟人类行为，并借助零件、高性能芯片等来提高性能的技术，所以焊接机器人就是模拟人工焊接行为的机器人，在应用当中，焊接机器人能够进行熔化极、非熔化极、钎焊、火焰切割、机器人点焊等操作，并且具备两种运作模式，即自动模式与遥控模式，其中自动模式是通过人工预先设定的程序，使得机器人无限循环该程序，无需人工进行管理，该模式比较适合在统一流水线作业当中，而遥控模式则是一种在人工管理之下，对机器人进行远程调整，使其做出相应的举动，这种模式能够适应动态变化较大的作业当中。其次，在汽车座椅骨架焊接中，焊接机器人的应用体现出了巨大的优势。具体来说，焊接机器人能够顶替传统人员作业，那么焊接当中的危险因素就不会对人工造成影响，说明汽车座椅骨架焊接工作的安全性得到了提高；焊接机器人的介入使得人工不需要进行实操，那么人工的工作负担也会大大降低；焊接机器人的性能优异，其远超人体的各项机能，所以可以加快汽车座椅骨架焊接的效率，满足现代生产数量需求；焊接机器人因为受程序控制，其精确性将会达到一个人类本身难以企及的水平，有利于现代生产质量要求。关于焊接机器人的优势表现还有很多，但通过上文分析，已经足以证明其在汽车座椅骨架焊接当中的重要地位。
2焊接机器人在汽车座椅生产中的应用
2.1汽车座椅骨架焊接要求
为了构建分析基础，先对汽车座椅骨架焊接的要求进行阐述。汽车座椅骨架即为汽车作业的形状框架与外壳支撑零件，在整个汽车座椅组成当中占据核心地位，骨架的生产过程相对复杂，例如在焊接工艺前后，还要进行骨架结构构件冲压、骨架涂装、骨架组装等工艺，在这些工艺当中，对骨架组件的质量、角度精确性、材料性能等质量指标都有严格的要求，如果这些质量指标当中有任意一项出现不足，都会导致汽车作业的质量缺损，可能引发一系列安全事故。骨架焊接的工序十分复杂，大体可以分为10项，即调角器与座盆组焊、弹簧组装、后靠套管组焊、分总成焊接、座椅总成焊接、调角器弹簧预紧、弯管与插管组焊、分总成与拉杆组焊、分总成补焊、检测，具体工艺流程按顺序排列如图1所示。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于焊接机器人来说主要采用气动夹紧模式，并配置相应的快速更换接头，可以根据生产工作的实际需求更换，较好地保证机器人焊接的精度和效率。另外，可以运用叉车装置和设备移动原料，使之准确快速地到达相应的工位，并且，还要设置相应的滑道，可以将总成的产品移送到存放区域。
2.2焊接机器人在汽车行业的应用
汽车制造行业的生产节拍较快,轿车的生产节拍一般在00秒左右。汽车制造的焊接工艺对加工过程中制件的焊接精度和速度等指标要求越来越高.焊接时产生的火花、飞溅及烟尘等对人体造成危害,靠人为操作已变得越来越不适合,因此.在焊接工艺过程中使用自动化技术代表的焊接机器人成为汽车制造企业、汽车零部件生产企业的共同需求。用焊接机器人进行自动化操作代替人工操作,不仅提高了操作的稳定性而且提高了焊接质量和生产效率,并且改善了操作者的生产环境等。汽车行业是焊接机器人的最大用户,也是最早用户。焊接机器人是汽车行业应用最广泛的工业机器人。众所周知,汽车焊接种类多样,焊接工艺要求高,目前自动化焊接机器人在汽车焊接生产中广泛应用在底盘的点焊工艺及零部件总成焊接过程中被焊制件焊缝形状复杂人工不易操作的焊接工位、或者是焊接过程中完成效率不高及工作的焊缝数量较少、长度较长,形状较规矩的焊接工位。汽车生产制造企业依据各企业实际情况,选用适合本企业的自动化焊接生产形式。目前汽车行业中应用最多的是弧焊机器人和点焊机器人。
2.3焊接机器人优化设计
目前，在汽车座椅骨架焊接工作当中，对于焊接机器人的优化设计主要朝向轻量设计方向发展，因为早期的焊接机器人重量过大，使得其驱动力的发挥受到了限制，连带机器人的运作效率受到阻碍，与此同时还因为电力相关的影响，使得机器人时常出现坏损现象，所以为了提高焊接机器人在汽车座椅骨架焊接当中的应用质量，有必要进行轻量设计工作。此外，轻量设计工作的原则在于，在不影响机器人运作效率与负载能力的前提下，降低机器人本身的重量，如果违背此原则则视为失败的设计。
2.4焊接机器人应用方式
在汽车座椅骨架焊接工作当中，首先要重视焊接的具体要求，之后进行机器人功能选型，例如选择焊机器人、弧焊机器人等，之后借助现代化的双工位设计形式，将相应类型的机器人安装在工位上，并对机器人的运作节奏进行设置，此时通过流水线传输，即可使不同的机器人准确的发挥自身的能效。关于机器人运作节奏的设置，即假设焊接机器人A、B为两种不同类型的焊接机器人，那么根据焊接工艺，将A的运作节奏定为每1min/次，每次持续时长1.5min，并在1.7min之后通过流水线传输会到达B处，此时B的运作节奏就不可以低于1.7min，原则上也不能超过太多，否则会降低效率。
结束语
焊接机器人是非常成熟的工业产品,在汽车零部件行业得到了广泛的应用。随着市场竞争加剧,汽车行业面临品种多、批量小的改型性的新车型需求,要求焊接机器人系统必须高度柔性化。焊接机器人系统的柔性化,即:适应于不同零件的焊接夹具;能短时间内快速调换气、电信号、配管、配线;控制程序能够预置和快速转换,最大程度地发挥机器人特点使一套机器人系统能根据需要焊接多种零件和产品,从而满足日益加剧的多品种、小批量的生产要求。焊接机器人全自动生产线是一种先进的制造系统,是高效制造出高精度产品的保证。我国汽车零部件行业使用机器人焊接系统时间还不长,自动化程度极高的生产线应用面还不广,还有待于在实践中积累更多经验。
参考文献
[1]陈善本.智能化机器人焊接技术研究进展[J].机器人技术与应用,2007,20(3):8-11.
[2]林尚杨,陈善本.焊接机器人及其应用[M].北京:机械工业出版社,2000.
[3]谭伟,赵锡芳.机器人直接驱动技术研究现状及发展[J].机械工程师,2000,8(4):5-8.
论文作者:王元哲
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
标签：机器人论文; 骨架论文; 汽车座椅论文; 质量论文; 作业论文; 工作论文; 总成论文; 《中国西部科技》2019年第21期论文;