自动化焊接机器人生产线优化研究分析
王赟
摘? ?要：该文以自动化焊接机器人生产线优化研究分析为主要内容进行阐述，以当下机器人自动化焊接生产线关键技术分析和机器人焊接自动生产线优化对策为主要依据，首先分析了生产线自动化硬件技术、生产线智能关键技术，其次选择高水平的专业人才、选择适合的机器人焊接设备、切割件，并对冲压件质量进行深度优化，选择适合的生产线优化对策进行深入探讨和分析，目的在于提升自动化焊接机器人生产线的效果，为相关研究提供参考。
关键词：自动化焊接;机器人;生产线优化;焊接设备
中图分类号：TP242? ? ? ? 文献标志码：A
0 引言
我国自动化焊接机器人应用在各个行业领域，不过因为受到实际需求以及产品要求等各种因素的影响，导致其无法在生产线中使用。对于汽车行业来说，焊接生产有着多年的生产经验，生产线整体是比较具体和成熟的，受到人们的广泛关注。整个焊接工艺在实际生产中经常出现报废和返工的现象，所以需要对汽车焊接生产线进行优化和改进。
1 机器人自动化焊接生产线关键技术分析
1.1 生产线自动化硬件技术
焊接机器人、设备以及辅助设备等需要共同完成自动化生产线工作，整个生产流程为自动工装采用气动以及液压驱动定位夹紧结构，通过焊接机器人以及变位机可以实现整个工件的准确定位焊接和自动焊接工作。过程中也可以采用Pickup或是辊道等自动输送设备，完成整个生产线工位间的自动物流输送工作。工件需要自动定位夹紧，可以采用气动加紧技术完成夹具夹紧的工作，自动定位夹紧机构在工件上准确定位，板厚较大的物件则可以通过整体式C型缸进行侧压，或是通过点固焊接工件，也可以使用液压加紧方式。
一般来说需要配置相关数量的变位机、辅助装置等，主要特征在于机器人能够对整个系统进行合理控制，可以满足实际需求，符合位置安装要求，借助机器人外部协调功能保证变位机能够顺利工作，降低机器人开动率。整线的通讯形式分别是IO和总线2种，整体网络建议改为环网形式，这样可以为网络的稳定性及快速排查问题提供了很大的帮助。
机器人焊接软件以及焊缝技术数据，目前国内还不能准确和具体的掌握，因此在指定的工艺数据和工业环境下对电磁内容进行具体分析，防止设计软件平台出现差距性问题，例如视觉跟踪功能，设备可以对焊缝进行跟踪比对，实现完美焊接是主要的攻关方向，另外，对操作人员的技能水平要求也有了相应的要求，所以需要对人才培养模式进行优化。
1.2 生产线智能关键技术
机器人传感器技术。传感器主要包括各类接近开关、行程限位开关和旋转编码器等。焊接夹具、抓手是否可以有效地接收到感应，输送检测以及移动是否到位等与传感器息息相关，各类传感器还可以控制设备的角度和速度。传感器检测结果可以直接传输到PLC中，并对生产线状态以及动作任务进行合理判断。
PLC控制系统的原则是集中控制和分散控制，借助实际系统，将其分为不同形式，实现对设备安全运行的合理分析、快速响应，针对生产线具体情况定位分析，做好维护工作。PLC可以直接对机器人的气缸和工位传感器进行控制，还可以完成自动检测工作，结合实际情况做好防御对策，一旦发现机器人出现工位错位现象，系统就会立即发出警报，停止所有工作。
2 机器人焊接自动生产线优化对策
2.1 选择高水平专业人才
机器人自动化焊接生产线包含了大量工业机器人变位机和夹具等设备，还包括PLC控制系统和智能信息化系统等，各种系统在实际操作过程中具有很高的专业性和综合性，对工作人员的专业性也有一定的要求，需要高水平的专业人士来操作。确保工作人员具备专业的理论知识和技能，能够满足机器人生产线的工作需求，将其作为设备研究的参考依据，做好防护工作，提升机器人焊接工作的效果。
2.2 选择适合机器人焊接设备
机器人自动化焊接生产线由工业机器人、焊接设备和辅助设备组成，各种设备的性能不同，并且质量存在差异，对技术参数的要求也不同，在实际工作中需要针对性能的具体情况进行具体分析，进而可以充分发挥整个生产线的价值，避免在实际自动化焊接生产中出现过剩以及不足的现象，导致生产期间出现各种事故。
在选择机器人焊接设备时，一定要满足实际需求，为其选择适合的品牌设备以及最佳的组合形式。对各种设备零件以及性能进行完善和优化，使得设备可以发挥出自身的最佳价值，不同设备组合起来效果更好，可以为机器人生产提供有利条件。
2.3 切割件以及冲压件质量需要深度优化
机器人自动化焊接生产线对切割件和冲压件精准度进行确定，并且对两者的要求很高，需要对切割件和冲压件的一致性进行分析，当机器人焊接工作完成后，可以实现焊道一致性的需求，并且对焊接间隙要求很高，所以在机器人焊接自动化生产线工作过程中，在焊接前期要对工序进行检查，为其提供高精度、高质量切割以及冲压设备等，做好切割优化和设备优化工作，使整个设备可以充分发挥内在优势，为整个机器人自动化生产提供先进的设备，确保所有工序都能够顺利进行，充分发挥机器人自动化焊接工作的效果。
2.4 选择适合的生产线对策
首先，将机器人焊接自动化线与独立机器人焊接工作站进行对比，焊接自动线需要的经济投入更多，并且需要很多时间来进行生产线的布置工作，还要进行制造实践，切割件和冲压件整体质量要求特别高。并且整个工作中生产节拍也是比较长的，前道工序基本质量要求不高，整体预算也是比较低的，这时就需要对独立机器人焊接站进行分析和研究。也就是说，一般产品的生产整体工序看起来比较复杂，那么就需要引入自动化焊接生产线。
其次，结合产品规划实际需求和物流形式设计不同的方案，可以对一条能够出现10万产能的生产线进行具体分析，也可以针对规划产能生产线进行具体分析，将其优化为2条5万产能的生产线，以此缓解资金不足以及项目风险等。选择物流形式时则可以对单边以及双边物流进行分析，针对实际情况对具体问题进行处理，解决工作站以及节拍速度不均等变化，对工作站差异问题进行具体分析，可以提升整个生产线的容错能力和应变灵活性，冷却则可以减少焊接变形问题，一定要结合生产的实际需求以及特征进行分析，提供适合的生产线方案。
3 结语
总而言之，随着自动化以及智能化技术的迅速发展，机器人逐渐出现在不同行业和领域中，并取得了优异的成绩。在焊接过程中引入机器人，构成焊接自动化生产线，可以减少人工的工作强度和难度，可以有效提升焊接工作的整体质量和效率。针对机器人焊接自动化生产线的工作需求进行全面优化和改进，为整个中国行业发展奠定基础。
参考文献
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