車(chē)身車(chē)間焊接機(jī)器人的應(yīng)用與發(fā)展.doc

深圳稻草人自動(dòng)化培訓(xùn)車(chē)身車(chē)間焊接機(jī)器人的應(yīng)用與發(fā)展 現(xiàn)代汽車(chē)制造發(fā)展要求設(shè)備的自動(dòng)化、產(chǎn)品的批量化、人機(jī)結(jié)合的合理化、生產(chǎn)效率的最大化以及勞動(dòng)強(qiáng)度的消減化，使得焊接機(jī)器人的應(yīng)用得到大力推廣，不僅提升了生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品品質(zhì)，而且有效提高生產(chǎn)節(jié)拍。 6軸工業(yè)機(jī)器人在車(chē)身車(chē)間得到大量使用，主要應(yīng)用于車(chē)身焊接、板件搬運(yùn)、板件涂膠及門(mén)蓋折邊，其中，焊接機(jī)器人使用數(shù)量最多，占有重要地位。焊接機(jī)器人在車(chē)身車(chē)間的廣泛應(yīng)用，滿足并提升了車(chē)身工藝要求和焊接質(zhì)量，尤其有效提高了生產(chǎn)節(jié)拍。焊接機(jī)器人的應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 現(xiàn)代汽車(chē)制造發(fā)展要求設(shè)備的自動(dòng)化、產(chǎn)品的批量化、人機(jī)結(jié)合的合理化、生產(chǎn)效率的最大化以及勞動(dòng)強(qiáng)度的消減化，因此工業(yè)機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。焊接機(jī)器人的應(yīng)用在實(shí)踐中提高了生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品品質(zhì)，并使生產(chǎn)節(jié)拍大大提高。 焊接機(jī)器人的重復(fù)定位精度小于0.5 mm，保證了焊點(diǎn)的精確性。同時(shí)，焊接機(jī)器人精確的運(yùn)動(dòng)軌跡和更有益的焊接位置可達(dá)性，允許焊接夾具設(shè)計(jì)更緊湊，集成度更高，提高了夾具的定位性能。 此外，焊接機(jī)器人具有可編程性，故可適用于多車(chē)型混合生產(chǎn)線。機(jī)器人根據(jù)工位內(nèi)車(chē)型檢測(cè)的結(jié)果，判斷焊接車(chē)型后，調(diào)用此車(chē)型焊接程序并切換所需要的焊接工具。在高生產(chǎn)節(jié)拍，多車(chē)型混線生產(chǎn)的焊接車(chē)間，焊接機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)顯露無(wú)遺。焊接機(jī)器人的應(yīng)用也激發(fā)了車(chē)身制造的柔性自動(dòng)化生產(chǎn)和發(fā)展。 焊接機(jī)器人的應(yīng)用，大大減輕了操作工人的工作強(qiáng)度。在一些必須使用大型焊接設(shè)備或焊接位置不佳的工位，焊接機(jī)器人有效地替代了操作工人，并更好地完成了工藝要求。同時(shí)，焊接機(jī)器人具有比操作工人更快的速度和工作持久性，提高了生產(chǎn)節(jié)拍。可見(jiàn)，焊接機(jī)器人的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是全方面的。焊接機(jī)器人的應(yīng)用發(fā)展1. 焊接機(jī)器人編程簡(jiǎn)單化 焊接機(jī)器人發(fā)展至今，越發(fā)注重人性化設(shè)計(jì)，尤其在編程方面，越來(lái)越便捷的程序語(yǔ)言，視窗化操作的應(yīng)用，可使一名只會(huì)使用PC的員工，在經(jīng)歷1個(gè)星期的專業(yè)培訓(xùn)后，即可迅速上手，獨(dú)自完成程序的編輯和修改。 焊接機(jī)器人在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用之前，需要應(yīng)用到更高級(jí)的離線編程，通常使用ROBCAD軟件進(jìn)行模擬。在模擬之前，將焊接機(jī)器人所有的動(dòng)作都進(jìn)行離線編輯。通過(guò)模擬確認(rèn)程序及軌跡無(wú)誤之后，可完全應(yīng)用于工廠。只需現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際手動(dòng)運(yùn)行程序，并結(jié)合實(shí)際工況進(jìn)行微調(diào)即可。 離線模擬技術(shù)和簡(jiǎn)單化的編程方式縮短了安裝和調(diào)試設(shè)備的時(shí)間，符合現(xiàn)代工廠的需求。2. 視覺(jué)系統(tǒng)的引進(jìn) 機(jī)器人也擁有視力。如今，焊接機(jī)器人已經(jīng)可以自動(dòng)判斷車(chē)身的細(xì)微變形，對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判，這需要引進(jìn)一套智能分析、動(dòng)態(tài)跟蹤且實(shí)時(shí)反饋的系統(tǒng)。目前，國(guó)內(nèi)正在對(duì)這一種技術(shù)進(jìn)行研究，一些工廠已經(jīng)使用了一部分機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)，如ISRA視覺(jué)系統(tǒng)。大眾使用此系統(tǒng)對(duì)每輛車(chē)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，保證了焊接的精度和車(chē)身與大燈的配合精度。3. 焊接應(yīng)用多樣化（1）激光焊機(jī)器人的應(yīng)用 激光焊接已應(yīng)用于上海大眾各品牌各車(chē)型的制造中。在斯柯達(dá)明銳車(chē)身上，側(cè)圍、車(chē)頂、后蓋及前縱梁隔板均應(yīng)用了激光焊接技術(shù)，使用18套激光源和30臺(tái)焊接機(jī)器人共同實(shí)現(xiàn)，焊縫總長(zhǎng)度達(dá)6106mm；途安車(chē)型激光焊總長(zhǎng)度更達(dá)到40多米。 激光焊接的應(yīng)用，提升了車(chē)身的整體剛度和車(chē)身質(zhì)量，車(chē)輛結(jié)合精度也隨之提高，并減少了車(chē)身在運(yùn)動(dòng)形態(tài)中的變形，提高了行駛安全性和舒適性。車(chē)身剛度和強(qiáng)度的提高，在提升車(chē)輛安全性的同時(shí)，又能降低行車(chē)噪聲。 激光焊焊接的板材如同沒(méi)有針腳的衣服，其美觀和連接牢固程度不言而喻。這就是為什么在大眾品牌車(chē)型的車(chē)頂兩側(cè)，無(wú)法找到裝飾密封條的原因。（2）伺服點(diǎn)焊機(jī)器人的應(yīng)用 伺服點(diǎn)焊焊接機(jī)器人及其焊接技術(shù)的應(yīng)用，提高了焊接質(zhì)量，縮短了焊接時(shí)間，節(jié)省了能源。 伺服原理可簡(jiǎn)單概述為帶有伺服系統(tǒng)的焊接氣缸和伺服控制模塊，將原氣動(dòng)焊接位置點(diǎn)檢測(cè)反饋，優(yōu)化為對(duì)位移的線性檢測(cè)，可精確定位焊接行程。將焊接壓力檢測(cè)信號(hào)，優(yōu)化為壓力數(shù)值監(jiān)控，省去了氣動(dòng)焊接需要的預(yù)壓時(shí)間，從而縮短了焊接時(shí)間。伺服焊接與氣動(dòng)焊接時(shí)間的對(duì)比如圖所示。伺服焊接與啟動(dòng)焊接時(shí)間對(duì)比 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)數(shù)據(jù)：伺服焊接在高壓和低壓狀態(tài)下，壓力偏差范圍小于15 N，即4.85kN的高焊接壓力下壓力偏差只有0.3%，因此，可保證高焊接質(zhì)量。 伺服點(diǎn)焊焊接機(jī)器人與氣動(dòng)點(diǎn)焊焊接機(jī)器人在控制和通信方面沒(méi)有區(qū)別，但故障診斷功能更加強(qiáng)大，有利于維修時(shí)的故障排除。 伺服點(diǎn)焊焊接機(jī)器人的應(yīng)用提升了焊接工藝水平，未來(lái)，將成為點(diǎn)焊焊接機(jī)器人應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。焊接機(jī)器人的應(yīng)用趨勢(shì) 在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，焊接機(jī)器人的應(yīng)用空間將更廣闊，應(yīng)用技術(shù)將更先進(jìn)。具體來(lái)說(shuō)，焊接機(jī)器人綜合性能不斷提升，故障診斷系統(tǒng)功能更強(qiáng)大，故障率更低；機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)