基于机器人的车身焊接技术研究

蓝俊　罗颖洹

摘 要：目前，机器人在我国应用的范围相对比较广阔，在一定程度上能够取代人工的操作。工业机器人在实际的发展过程中是一种集机械以及电子计算技术等为于一体的人工智能的产品。本文研究分析了机器人的车身焊接技术研究。希望在一定的程度上能够为相关的工作人员提供一定的理论支持和实践参考。

关键词：机器人 汽车车身 焊接技术 应用程序

1 汽车车身焊接机器人机构部件

焊接机器人控制设备系统是一种功能独立、动作空间大、机动性强、自动控制水平高的焊接操作机构。在实际的发展过程中国具有加工效率高、重复操作精度强、对接质量好的比较重要的工艺特点。焊接机器人设备对焊接技术的提升起到一定的基础作用。选用智能焊接机器人在实际的发展过程中能够使车身焊接线在一定的的应用过程中应有柔性水平的基本特征。一般来说，焊接智能机器人操作机构的组成相对比较简单。然而在进行相关的焊接操作过程中，在实际的发展过程中需要根据相应的装配要求使匹配的功能达到一定的要求。针对某型智能机器人，确定了其重量、加工精度等主要的操作指标。其加工的高度在实际的发展过程中可通过使用不同尺寸的机座做出一定的调整。智能机器人的控制机构由控制器进行相应的承担，通过手动操作键盘实现编程。一般来说，焊接智能机器人有很多功能，比如同步装配焊接过程，或者同步粘接对接过程。这种过程依靠焊接智能机器人机构自身的快速接头更换和工装架的操作组合，只需几秒钟就能快速完成，从而大大提高了智能机器人的效率，降低了项目的运行成本。（图一是某汽车的焊接机器人工作概况）

2 焊接机器人的优缺点

优点：在传统的汽车焊接的领域，因为车辆类型相对单一，所以在实际的发展过程中汽车的焊接方法中的焊接生产线没有具备多样化的形式，但随着汽车制造业在实际的发展过程中得到一定的进步，车辆的类型不再变得单一，每辆车的形成结构在实际的发展过程中是比较复杂的，焊接机器人的出现在一定的程度上能够使其得到充分的发展，从而促进焊接工业的进一步的完善和创新。由于焊接机器人在实际的使用过程中具备一定的灵活性，同时在实际操作中灵活性是比较高，日常生产也更加“灵活”。在一定的基础上可以实现多个型号在同样的装配工位上一起进行大批量的焊接生产，因此，这样的模式在实际的发展过程中能够大大提高焊接工作的工作效率，同时因为是智能化的焊接技术，和传统的人工焊接技术相比，生产质量得到很大的保证。劣势：目前国内大量的汽车制造企业在实际的发展过程中采用的是进口焊接的机器人，这对焊接机器人的操作人员和设备维护人员来说，其工作的开展比较困难，同时自身需要具备十分丰富的经验，这样在实际的工作过程中才能保证工作的顺利开展。另外比较重要的是机器零部件相对来说比较昂贵。一旦设备在实际的工作过程中出现一定的故障，配件供应如果不及时的话，对企业的生产效率有很大的影响，使得产品出现供不应求的状态。（图二是焊接机器人焊接各个阶段）

3 工业机器人在汽车制造中的应用

3.1 在汽车车身焊接中的应用

工业机器人除了从事零件搬运的基本工作外，在汽车车身焊接方面所具备的功能十分强大。汽车车身的焊接在实际的发展过程中其主要是分为两部分，一部分是点焊，另一部分是进行电弧焊。点焊技术以及电弧焊技术在实际的发展过程中都得到比较好的发展和进步，使其在整个汽车车身制造过程中扮演着十分重要的角色。在车身焊接的过程中，焊接路线的规划和车身的质量和性能等有着十分密切的联系。工业机器人在实际的发展过程中对此方面的问题解决将会得到很好的效果。例如，在工业机器人中安装相应的焊接的工具，将运行程序做出一定的调整，在一定的程度上可以保证机器人在车身点焊过程中中出现差错的可能性，在一定的基础上可以提高点焊接的精度，从而达到更好的点焊的效果。汽车车身的电弧焊来说。机器人在实际的发展过程中可以通过将高精度传感器安装在自身的设备中，使用计算机技术对其进行相应的控制和管理，弧焊和线性焊接可以实现更好的焊接效果。

3.2 智能机器人在车身冲压工艺中的应用

冲压工艺在高质量汽车制造工艺中起着极其重要的作用。传统的冲压工艺一般采用模具与压力机的结合，投资成本高，在实际的发展过程中其适用的范围比较广泛。机器人系统能够和实际的 智能的压边技术进行相应的结合和发展，从而在实际的发展过程中产生一种机器人滚边压边的新的技术，它在实际的发展过程中可以通过机器人与专门设计的压边辊的配合，在一定的焊接的压力下，实现了天窗、四扇门、两盖的压边的连接。该技术在实际的发展过程中可实现多品种的混合的生产，在一定的程度上可降低投资的成本。同时在实际的发展过程中能够快速上胶。系统能满足不同类型的上胶的要求，上胶在实际的应用过程中是均匀可靠的。特别针对特殊的胶水，可实现精确的控制，提高上胶的速度。

3.3 在汽车零部件焊接中的应用

在实际的发展中点焊、对焊、电弧焊在汽车零部件的生产中应用的范围比较广泛。例如：横梁装配支架的点焊等。随着时代的不断发展，汽车行业已经逐渐形成了一个新的概念，安全与节能、低碳环保、智能和轻量级为主要发展方向，加强汽车车身设计和制造，积极开展技术创新，充分发挥新技术的优势，提高汽车的整体性能，促进企业的发展。焊接机器人的工作站在實际的发展过程中主要针对的是中小批量的生产，被焊件的焊缝可以短而多，而且形状比较复杂;焊接机器人的生产线使用的是批数量小的情况;焊接专用机适用于批量大、变形慢的产品，也适用于焊缝数量少、焊缝长、形状规则的工件。选择哪种自动焊接生产形式取决于企业的实际情况。

4 在线检测系统的效果

通过应用机器人在线检测系统，不仅可以实现生产过程中零件质量异常波动的预警，还可以实现检测数据库的建设。目前国内实现机器人在线监测的案列比较少，在车身区域主要使用两种方法进行在线检验：三坐标在线监测和蓝光在线监测。三坐标在线监测主要是针对结构简单的零件，精度高但节拍较慢，而蓝光在线监测主要是针对结构较为复杂的零件，检测节拍较快但精度不高。较传统的测量方式，两种在线检测方式的优势是：①在生产过程中，通过对质量异常的警示，可以避免批量问题零件的生产，并积极识别问题，减少不合格品数量;②建立车身检测数据库，通过对车身数据在规定时间内的采集和分析，有利于逆向识别车辆装配引起的问题位置，方便问题解决，提高问题解决效率。

5 结论

焊接作为传统的制造技术和工艺正在迅速发展。随着计算机技术、自动控制、数控和机器人技术的发展，自动焊接机器人技术也日趋成熟。焊接机器人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，改善了操作人员的工作环境。现阶段焊接机器人在工业生产中取得了良好的效果，特别是在汽车、船舶等制造业中。未来，其在人工智能方面的发展是主要的研究方向。优化其结构和功能，提高其工作效率，必将是人类产业发展的新突破。

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