自动化焊接机器人生产线的应用与优化分析

盛伟杰

摘要：本文将基于自动化焊接机器人生产线应用现状，结合自动化焊接机器人生产线优化技术，提出相应的自动化焊接机器人生产线优化策略，提高机械制造焊接自动化水平的同时，降低机械制造领域中人力成本需求，提高焊接生产率，提高企业整体经济效益。

关键词：自动化技术 焊接机器人 焊接生产线 生产技术优化

前言：机械制造自动化作为机械制造领域未来必然的发展途径，其不仅可以提高机械制造效率和质量，还能够降低机械制造过程中的人力成本和资源需求，降低機械制造成本的同时，满足可持续发展战略的实际要求。机械焊接作为机械制造领域的重要组成内容，其自动化发展也会推动机械制造领域自动化水平。因此，以自动化焊接机器人生产线的应用为研究对象，进而提出相应的优化策略，其无论是对于机械制造自动化发展，还是对于可持续发展战略的落实，均有着一定的促进作用。

一、自动化焊接机器人生产线的应用现状

随着自动化技术的不断发展，如今机械制造领域中焊接技术也在实现自动化化发展，其中自动化焊接机器人生产线作为焊接自动化发展的重要途径，其已经在诸多行业领域中得到广泛应用，如汽车制造行业。然而结合实际情况来看，自动化焊接机器人生产线在应用过程中仍然存在着诸多不足[1]。

自动化焊接机器人生产线中的焊接生产线和质量检验工序通常与焊接质量检验同时展开的，即自动化焊接机器人在焊接机械制造产品后，检测人员和操作人员则会负责机械制造产品的质量检验以及产品装箱等工作。但在生产线加工过程中，若是生产线中对操作人员的工位分配存在一定问题，那么操作人员便无法有效应对自动化生产线的焊接速度，以至于生产线整体生产节奏受到严重影响，不利于提高企业整体生产效率。

二、自动化焊接机器人生产线优化技术

（一）自动化焊接机器人生产线优化理论支持。（1）PFMEA理论。即过程失效模式及后果分析理论，在自动化焊接机器人生产线优化中引入该理论后，将可以促使自动化焊接机器人生产线可以在加工过程中预先分析可能会存在的诸多错误和过失情况，并动态化分析自动化焊接机器人生产线工作过程中可能会出现的各类严重失效情况所造成的影响级别，进而降低生产线对于后续人工工位的生产压力。

（2）工序能力分析理论。该理论可以对生产线中每一个工位的生产效率进行分析，进而计算相应的供需能力状况[2]。自动化焊接机器人生产线优化中引入工序能力分析理论以后，将可以科学分析生产线中各个工位的工作情况，进而为生产线整体生产质量的提升提供重要数据依据和支持。

（3）生产线平衡理论。该理论可以对生产线上所有工序进行平均化处理，以此来确保生产线中每个产品的生产间隔的科学性和合理性。生产线平衡理论在引入到自动化焊接机器人生产线优化中后，将可以有效解决生产线中存在的生产节奏受到不合理影响的情况。

（二）自动化焊接机器人生产线优化技术支持

（1）机器人传感器技术。该技术主要是在焊接机器人与传感器技术相结合，利用传感器的环境感知能力，对生产线生产效率、生产距离以及生产时间进行精准控制。例如在自动化焊接机器人生产线中应用光电传感器技术后，生产线便可以实现对焊接过程质量检验效果，进而降低自动化焊接过程中焊接质量不符合实际要求和标准的几率。再比如将焊接夹具与传感器技术相结合后，焊接夹具便可以通过传感器技术所反馈的参数信息，动态化调整夹具位置，进而精准控制夹具定位效果，综合提高自动化焊接生产质量。

（2）PLC控制系统。PLC控制系统作为机电一体化的核心技术，其在应用于自动化焊接机器人生产线中以后，通过编写相应的控制程序，便可以操控机器人进行自动化焊接生产操作，同时对生产线中其他生产设备进行集中控制和分散控制。相对于人工操作来说，PLC控制系统可以简化控制流程，提高设备快速响应能力[3]。例如在某焊接机器人故障后，PLC设备便会根据故障情况合理调整整体生产线的运作状态，从而有效规避故障焊接机器人区域，避免其他区域正常生产造成影响。

（3）柔性化生产技术。柔性化生产技术是指机器人生产过程中通过更先进的人工智能技术实现机器人生产智能化、柔性化发展。例如通过生产线快速切换小车来提高夹具快速切换效率，降低生产线中人员因素所造成的影响。

三、自动化焊接机器人生产线优化策略

（一）提高人员素质

生产人员作为生产线中重要组成，其综合素质将会直接影响到生产线的生产效率和生产质量。因此，在生产前，机械制造企业需要结合生产线的实际情况以及不同生产人员的岗位工作，对生产人员进行综合素质培养，确保生产人员能够满足生产线生产的实际要求，甚至可以在必要情况下对焊接机器人以及生产线整体进行维护检修，降低生产成本。

（二）合理选择机器人焊接设备

自动化焊接机器人生产线通常由多种机械设备共同组成，该些机械设备自身的生产参数将会直接影响到生产线整体的生产效率和生产质量。因此，在生产线优化过程中，应结合产品生产以及生产线实际情况合理选择相匹配的机器人方向机设备，提高生产效能。

（三）科学优化生产线方案

科学优化生产线方案主要包括科学应用自动化焊接机器人生产线和科学设计生产线设计和加工方案两部分内容。其中科学应用自动化焊接机器人生产线要求机械制造企业能够结合自身的生产要求及自身能力，合理选择生产线，越先进的生产线价格越高、风险越大，并且可能会不一定适用于企业实际生产，所以必须要进行科学选择 科学设计生产线设计和加工方案则是指不同行业、不同产品对于生产线的设计和加工要求也不尽相同，企业必须要在应用前对相关内容进行综合考虑，进而设计出完善的生产线设计和加工方案，并在其中引入各类现代化管理理念和先进生产技术，确保所设计的自动化焊接机器人生产线的科学合理性。

四、结束语

综上所述，自动化焊接机器人生产线作为机械制造领域自动化发展的重要组成内容，相关企业需要结合自身的实际情况，合理引入各类先进理论和技术，并完善相应的生产线设计和加工方案、提高生产人员综合素质、合理选用生产设备，进而综合提高自动化焊接机器人生产线的生产效率和生产质量，降低生产成本，推动企业实现快速发展。

参考文献：

[1]曹成铭，高婷婷，吕会贤，等.中部槽机器人自动化焊接生产线的研制与应用[J].煤矿机电，2020，v.41;No.237（02）：63-66+70.

[2]冯嫦，刘庆伦，杨均保，等.基于自动化生产线的工业机器人技术分析 [J].科学技术创新 ，2020（8）：74-75.

[3]吴艳丽.一种箱式变电站机器人自动化柔性焊接生产线及生产工艺的设计[J].科技风，2019（26）：24.

（作者单位 ：中瑞工程设计：有限公司 ）