摘要：焊接作为制造业的传统技术与工艺，发展十分迅速。随着计算机技术、自动控制、数控及机器人技术的发展，自动焊接机器人技术已日益成熟，焊接机器人不仅提高了操作的稳定性而且提高焊接质量和生产效率，并且改善了操作者的劳动环境。目前焊接机器人在汽车制造的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用，其中应用最多的以弧焊机器人和点焊机器人为主。基于此，本文对焊接机器人在汽车制造中的应用进行分析。
关键词：焊接机器人；汽车制造；应用
在实际工作中，焊接机器人在汽车制造领域中的应用，具有质量稳定、生产效率较高等优势，对于汽车行业的发展具有很大的影响。在具体的工作环节中，焊接机器人主要是在焊接生产领域，代替部分焊接工人完成焊接任务的工业机器人。同时，在计算机控制技术、网络控制技术以及人工智能技术发展的基础上，焊接机器人也逐渐朝着以智能化方向发展。
1关于焊接机器人的发展解读
不断的社会实践调查表明，焊接机器人的存在与发展，为我国的工业化生产的发展，带来了极大的便利。据相关资料统计，全世界在役的工业机器人中有将近一半的工业机器人都被用于焊接加工的领域中，在很大程度上提高了生产效率，并节约了工业生产的成本。在实际的焊接工作中，焊接机器人的应用，主要是进行点焊与电弧焊两种形式。通常情况下，所谓的焊接机器人大多数都是指在焊接生产领域中代替焊工从事焊接任务的工业机器人。一般情况下，在生产领域的多任务环境中，一台设计合理的焊接机器人，可以在工作时间内完成包括焊接在内的搬运、安装、焊接以及卸料等多个环节的工作任务。在此工作的环节中，焊接机器人根据事先设定的工作程序以及任务性质，能够达到自动更换手腕工具，在规定的有效时间内完成设定的所有工作任务。因此，焊接机器人的发展，对于工业生产的发展，具有极大的促进作用。
2焊接机器人的技术应用现状
近年来，虽然我国焊接机器人的发展势头很快，但是整体水平和增长速度远远落后于我国经济发展的速度，与国外还有一定的差距，同时我国的劳动力成本低廉也限制了焊接机器人应用程度的提高。因此一方面必须通过引进、消化和吸收一些现有的先进技术，尽快缩短与国外的差距。另一方面应该大力发展自有民族品牌的焊接机器人，提高我国制造业在国际上的地位。
3应用焊接机器人对汽车进行焊装的作用
3.1有效缓解工作强度过大的问题
应用焊接机器人对汽车进行焊装可以有效缓解工人工作强度过大的问题。在对侧围总成进行轮罩处跟地板总成搭接焊点时，如果使用人工焊接方式的话，就需要两个工人来共同操作一把人工焊钳，并且由于空间问题，在进行焊接时操作姿势会比较困难。由于侧围总成跟地板总成的搭接点在汽车的车身内，因此，工人需要钻进车身里面来进行车身焊接工作。但由于车身空间有限，因此，操作过程困难，而且容易引发安全事故，威胁到员工的生命健康。但如果采用焊接机器人来进行汽车焊装的话，就可以完全避免这种情况的发生。在降低工人工作强度的与事故发生率的同时，还能提高生产商的实际生产效率。
3.2提高机器人的实际生产节拍
总拼工位一直是节拍提升的瓶颈工位，使用人工焊接的话，生产节拍效率较低。但如果采用机器人焊接对汽车进行焊装的话，就可以有效地提升节拍效率。这主要是由于机器人的操作比较灵活，因此，针对一些在人工焊接时很难实现的姿势，焊接机器人可以轻而易举地完成。一台机器人总共可以应用两到四把的焊钳焊接，更能满足在实际焊接过程中，对焊接位置的操作需求。与此同时，焊接机器人在经过调整以后，可以使焊接优势达到最大化。进而达到四分钟每台的生产节拍，而人工焊接的生产节拍则需要十六分钟每台。
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3.3提升焊接质量
由于焊接机器人是应用电脑进行控制的，因此，机器人的运动轨迹非常精准，可以使电极帽跟钣件间良好地接触。不会像人工焊接那样，因为人工操作加大了失误，从而使得在焊接过程中出现焊接分流、马蹄点等焊接缺陷。根据焊接位置的不同，机器人在焊接参数的选取上面及电极帽的磨损频率上面也大不相同。这时，就可以通过PLC程序来精准地计算出所需的焊点数量。在完成焊点数量的设定以后，PLC会将相应的信息反馈给机器人。机器人根据程序所设定的程序路径来进行修磨处理，更能保证焊接质量。
4焊接机器人在汽车焊接生产中的应用
为了更好的促进汽车焊装工作的顺利发展，结合焊接机器人在实际焊接工作中的状况，深入探究焊接机器人在焊接生产中的应用，是有效促进汽车焊装工作发展的重要策略之一。在实际的焊接工作中，焊接机器人根据不同的应用场合，可以采取不同的结构形式。目前，最为普遍的焊接机器人主要是模仿人手臂功能的多关节式机器人，这种焊接机器人的手臂灵活性非常好，其高度的灵敏度可以使焊枪的工作姿态以及空间设置根据焊接任务的要求，为满足焊接器件的要求随意的变化方向。
在汽车焊装的生产车间，由于部分器件过大或者其空间几何的形状过于复杂，导致焊接机器人的焊枪无法在规定的时间内达到焊缝位置。一旦遇到这个问题，就必须安排专业的技术人员通过增加一到三个外部轴的方式，增加焊接机器人的自由度以及灵活度。在提高焊接机器人的控制速度与焊接精度的基础上，应用电弧传感器，对于解决焊接机器人在电焊的焊缝轨迹跟踪与控制问题方面，具有促进作用。焊接机器人通过事先设定的编程，改变焊接轨迹和焊接顺序，对于解决汽车被焊工件品种变化大、形状复杂以及焊接缝短且多的问题，都具有一定的促进作用。
5焊接机器人技术的发展趋势
5.1多传感器信息智能融和技术
近年来，随着机器人系统中使用的传感器种类和数量越来越多，各种新型传感器不断出现。例如，超声波触觉传感器、静电电容式距离传感器、基于光纤陀螺惯性测量的三维运动传感器，以及具有焊接工件检测、识别和定位功能的视觉系统等。
5.2虚拟现实技术
虚拟现实技术是一种对事件的现实性从时间和空间上进行分解后重新组合的技术。这一技术包括三维计算机图形学技术、多功能传感器的交互接口技术以及高清晰度的显示技术。
5.3多智能焊接机器人系统
多智能机器人系统是近年来开始探索的又一项智能技术，它是在单体智能机器发展到需要协调作业的条件下产生的。
5.4焊接机器人控制系统
机器人控制系统将重点研究开放式、模块化控制系统。计算机语言、图形编程与人的交流界面更加友好。机器人控制器的标准化和网络化，以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。编程技术除进一步提高在线编程的可操作性之外，离线编程的实用化将成为研究重点。
结束语：
近几年汽车销量的增长速度证明汽车市场的潜力是巨大的，汽车企业为了提升竞争力，对自动化生产水平要求不断提高，这为焊接机器人技术在汽车行业中的应用提供了一个良好的机会。从机器人技术发展趋势来看，焊接机器人不断向智能化方向发展，以实现生产系统中机器人群体协调和集成控制，从而达到更高的可靠性和安全性。焊接机器人技术的广泛应用，能够提升汽车企业在工业生产方面的竞争力，为我国经济的快速发展保驾护航。
参考文献：
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[2]焊接技术在汽车制造中的应用和研究[J].余鹏，肖双平.山东工业技术.2016(13)
[3]焊接机器人的应用现状与发展趋势[J].谈成成.中国新技术新产品.2017(20)
论文作者:徐洋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/22
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