工业机器人在汽车焊装领域中的应用浅析

Internal Combustion Engine &Parts
0引言
汽车焊装是汽车制造的关键环节,
尼龙螺杆做好焊装工艺质量控制对汽车的整车质量起着决定性作用。
随着智能制造技术的不断发展,工业机器人在现代制造行业中的应用越来越广泛。传统的人工焊装的操作模式不仅存在故障率高、工作效率低下的问题,而且还制约我国汽车制造整体发展质量。基于工业机器人技术的汽车焊装工艺成为现代汽车制造的重要组成部分,所以加强工业机器人在汽车焊接领域中的应用研究具有重要的现实意义。
1工业机器人在汽车焊装领域应用的优势
工业机器人主要是用于制造生产的机器人系统,
其主要包括机械部分、传感部分以及控制部分。汽车焊装是汽车制造的关键工艺,实践证明加强焊装工艺质量对提高整
车质量至关重要。因此基于工业机器人技术的发展,
工业机器人在汽车焊装领域具有巨大的应用优势:
首先工业机器人的应用有助于降低工作强度,
降低焊装故障率。传统的焊装工艺采取的是人工操作模式,
需要工作人员按照汽车结构进行装配与焊接。根据统计依赖于人工焊装的模式,会增加汽车生产的周期。例如在汽车搭接前后底板的
焊装操作中,采取人工焊接的方式,
需要消耗两个工人资源,而且在有限的空间内容易限制焊接工的操作,
影响焊接质量,容易造成虚焊、漏焊等故障。而工业机器人的应用则可以有效解决上述问题,通过利用工业机器人则可以准确的对焊接点进行定位,精准的对拼接位置进行焊接,规避了因空间狭小而造成的焊接质量不合格的问题;其次工业机器人的应用有助于提高焊接水平。工业机器人在汽车
焊装应用最大的亮点就是提高了汽车焊装的水平,
优化了汽车焊装工艺。例如传统的人工焊装模式,
由于在焊装中受空间、专业技术等因素的限制,
导致其焊接精准度无法精准控制,结果因焊点焊接顺序不同造成汽车的偏差大小不同。而工业机器人的应用则可以对焊接点进行合理分配,按照工件焊接稳定为先,兼顾工位位置和生产节拍的
原则,有效的保证了点位工位焊接工件的精度和刚度;
最次工业机器人的应用实现了汽车焊装的自动化,
实现了对焊装的全程可视化操作。利用工业机器人技术能够对焊装工艺进行自动化控制,通过机器人可视化系统实现对汽车
整个生产流程的监控,这样可以及时分析焊装缺陷等,
并且第一时间采取相应的解决措施。2焊装工业机器人的设计
工业机器人是实现汽车焊装自动化生产的关键技术,焊接生产线主要包括在工位、右工位、执行机构以及焊接机器人控制系统等。其具体设计方案如下:
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2.1工业机器人整体需求
在汽车焊接制造中需要两台工业机器人之间相互配合,这样可以在有效的空间内完成对汽车车身的自动焊接
工作。以某汽车制造企业为例,
该企业车身焊装工艺采取两台工业机器人、四个焊接工作台:
第一个焊接台是完成防撞杆的焊装工艺、第二个焊接台是对车身加强版的焊接工作、第三个则是对防撞杆和焊接铰链部位进行加强版焊接、第四个平台的主要作用就是对窗框进行焊接。
基于车身焊装整体设计的要求,
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工业机器人控制系统需要具有以下功能:一是安全性。工业机器人在车身焊装工艺中必须要具有足够的安全性,保障各项操作系统在可控的前提下进行操作;二是稳定性。工业机器人在焊装操
作中必须要保证各项控制系统的稳定性,
做好各个环节的衔接工作,防止因系统不稳定而造成工业机器人出现轨迹
偏离而造成虚焊或者漏焊等问题;
三是灵活性。由于本次设置两台工业机器人同步操作,
因此需要设置灵活的操作系统,保证工业机器人相互配合。
2.2焊接工业机器人硬件设计
焊接工业机器人在工作中必须要借助夹具等工具进行操作:
2.2.1焊装工装夹具设计
基于汽车焊装工艺的规范化、自动化以及集成化要求,焊装夹具必须要满足以下功能:一是夹具要能更准确定位装配和具有一定的夹紧力。这样可以在焊机作业中能保证车身在点焊移动时保持精准的定位,防止出现移位。二是要充分考虑工装零件的时间和成本。三是结构简单,满足一定的时间寿命。在具体的设计上:①工装夹具材料的选择。按照相关行业标准,焊装夹具要根据不同的功能
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选择相应的材料,
例如定位块,由于其需要对车身进行定位,因此需要选择高强度的材料,一般为42CrMo ,
因此此种材料具有韧性好、强度高以及无明显回火脆性的特点,尤其是经过调质处理后其具有较高的
疲劳极限。在调整垫片上选择SPCC 材料,在限位挡板上则要采取15rMn 材料。②零件选型。驱动气缸是工装夹具的重要零部件,在整个工业机器人设计中发挥巨大作用,因此在具体的零部件选
高压灌注机择上需要本着经济、质量等原则,充分考虑其工作状态性
能后选择德国TUENKERS 驱动气缸。
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—作者简介:南博(1985-),男,陕西渭南人,助教,硕士,研究方向为
机电一体化。工业机器人在汽车焊装领域中的应用浅析
南博
(三门峡职业技术学院,
三门峡472000)摘要:基于我国工业机器人技术的不断发展,
工业机器人在汽车焊装领域的应用越来越普及。通过运用工业机器人不仅有效提高了汽车焊装工艺效率,而且还提高了焊装生产质量,降低了故障率。工业机器人对汽车焊装的自动化控制主要是通过PL
C 实现,
因此本文以工业机器人在企业焊装领域中应用的优势作为切入点,设计汽车焊装工业机器人,分析工业机器人在汽车焊装领域的具体应用。
关键词:工业机器人;汽车焊装;PLC ;应用
中图分类号:TP242文献标识码:A 文章编号:1674-957X (2021)08-0207-02
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动的时候可以更加精准的操作。
图1伺服电机闭环控制系统
2.3软件设计
2.3.1系统软件的模块化设计
其主要包括程序:①指令模块。机器人应用程序由机器人为进行作业而由用户记述的指令以及其它附带信息构成。②程序解释模块。程序是控制机器人运动的核心,工业机器人设计需要设置解释模块。
③状态监控模块。状态监控将机器人控制装置的输入/输出信号、报警、暂存器等的值作为条件,由控制装置本身来对这些条件进行监视,在条件成立时,执行所指定的程序。具体见图2所示。
图2状态监测流程图
2.3.2离线编程系统
离线编程系统是控制工业机器人的重要系统,其可以实现对工业机器人的远程控制。利用编程离线控制系统可

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