李 旭

（吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130000）

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢(shì)下，市場(chǎng)對(duì)汽車產(chǎn)品的需求量持續(xù)增加，帶動(dòng)了汽車制造行業(yè)的快速發(fā)展，汽車制造屬于技術(shù)密集型和勞動(dòng)密集型行業(yè)，生產(chǎn)制造對(duì)質(zhì)量和精度要求較高，在生產(chǎn)中主要采用流水線操作，以往以人工為主的焊裝方式不僅生產(chǎn)效率低、成本高，同時(shí)由于人工失誤也對(duì)焊接質(zhì)量帶來(lái)影響。應(yīng)用焊接機(jī)器人可以顯著提升生產(chǎn)效率，并且避免人工失誤而導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，有助于提升企業(yè)生產(chǎn)效率、節(jié)約成本，對(duì)促進(jìn)行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1 焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)

焊接機(jī)器人的主要構(gòu)成部分包括 ：第一，機(jī)座，其位于機(jī)器人底部，具有支撐作用，可以保證機(jī)器人穩(wěn)定的開展各項(xiàng)操作，在我國(guó)汽車制造行業(yè)中，由于很多焊接機(jī)器人都屬于固定型，所以機(jī)座都固定在地面上，移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)座則可以移動(dòng) ；第二，臂部，其是連接手腕和機(jī)身的重要部位，根據(jù)操作空間的大小，臂部長(zhǎng)度能夠靈活調(diào)整，并且具有一定的輔助功能；第三，手腕，其是開展各項(xiàng)焊接工作的主要部位，與人類手腕具有較高的相似度，可以完成各種復(fù)雜、高精度的焊接作業(yè)[2]。

2 焊接機(jī)器人的主要類型

2.1 點(diǎn)焊機(jī)器人

點(diǎn)焊機(jī)器人主要是利用氣缸完成焊鉗的打開與閉合，其動(dòng)作分為 ：閉合、小開以及大開，在焊鉗動(dòng)作完成后，可以對(duì)機(jī)器人的動(dòng)作功能進(jìn)行設(shè)置。點(diǎn)焊機(jī)器人在工作一段時(shí)間后，其電極頭表面會(huì)出現(xiàn)一定的磨損氧化情況，需要檢修人員及時(shí)檢查和修復(fù)才能繼續(xù)投入使用。當(dāng)前，點(diǎn)焊機(jī)器人在汽車焊裝中主要用于車身焊接，其可以提升工作效率和安全性，避免由于人工失誤為汽車性能埋下安全隱患[3]。

2.2 弧焊機(jī)器人

弧焊機(jī)器人是當(dāng)前汽車制造中較為常用的類型，其運(yùn)動(dòng)方式為連續(xù)軌跡控制，按照設(shè)定好的速度和軌跡運(yùn)動(dòng)，但是由于弧焊工藝較為復(fù)雜，在操作過(guò)程中，需要保證運(yùn)動(dòng)軌跡的精度符合標(biāo)準(zhǔn)，并且對(duì)焊接參數(shù)和焊槍姿態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格控制，進(jìn)而滿足復(fù)雜零部件的焊裝作業(yè)要求。同時(shí)，弧焊機(jī)器人還具備橫向擺動(dòng)功能，可以高效率、高質(zhì)量的完成焊縫作業(yè)，與人工焊接相比較，其操作精度更好、效率更高。在實(shí)際應(yīng)用中，想要切實(shí)提升焊接質(zhì)量，企業(yè)需要對(duì)機(jī)器人的焊接參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，并且安裝自動(dòng)故障報(bào)警功能，如果機(jī)器人發(fā)生故障問(wèn)題，可以及時(shí)通報(bào)維修人員，便于開展各項(xiàng)檢修工作，避免影響生產(chǎn)效能。

2.3 激光焊接機(jī)器人

激光焊接主要指的是焊接熱源采用的是激光，該特點(diǎn)在于具有高度集中能量，可達(dá)到幾萬(wàn)度高溫，因而在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中具有很快的冷卻以及融化速度，并不需要采用氣體進(jìn)行保護(hù)，非常適用于非金屬以及難熔金屬的焊接。除此之外，該種技術(shù)不會(huì)受到周圍磁場(chǎng)的影響，在焊接過(guò)程中不需要處于真空的環(huán)境下，其焊接工作能夠直接透過(guò)透明窗口來(lái)實(shí)現(xiàn)。與電焊相比，激光焊接技術(shù)能夠在很大程度上提高汽車車身的剛度，從而更加堅(jiān)固車身的整體結(jié)構(gòu)。激光焊接能夠有效結(jié)合鋼材分子層面，量?jī)蓧K鋼板焊接成為一整塊鋼板可增強(qiáng)其結(jié)合的強(qiáng)度，從而有效地消除鋼板之間存在的孔隙，防止摩擦。同時(shí)該種焊接方式所形成的焊縫連續(xù)且牢固，并不會(huì)產(chǎn)生漏電，優(yōu)勢(shì)在于可減少材料用量，從而降低生產(chǎn)成本，提高尺寸精確度等[4]。

3 焊接機(jī)器人在汽車制造中的具體應(yīng)用

3.1 在多車型生產(chǎn)中的應(yīng)用

在以往的汽車焊裝過(guò)程中，一條流水線主要生產(chǎn)同一款車型，因此，在焊接生產(chǎn)中，總拼工位的焊裝方法單一。隨著我國(guó)汽車制造行業(yè)的快速發(fā)展，企業(yè)車型不斷豐富，不同車型的焊裝方式也存在較大差異，如果依然沿用以往的焊裝模式，不僅生產(chǎn)效率低下，同時(shí)還容易出現(xiàn)人工失誤。在多車型生產(chǎn)中應(yīng)用焊接機(jī)器人，可以有效解決這一問(wèn)題，焊接機(jī)器人具有良好的智能性和靈活性，可以促使生產(chǎn)趨于柔性化，在同一工位中實(shí)現(xiàn)多車輛焊裝，進(jìn)而提升企業(yè)生產(chǎn)效能。

3.2 在減震器焊裝中的應(yīng)用

減震器作為汽車制造的重要環(huán)節(jié)，其焊接質(zhì)量與汽車生產(chǎn)質(zhì)量具有密切關(guān)系，應(yīng)用焊接機(jī)器人可以提升駕駛舒適度和生產(chǎn)效率。通常情況下，在應(yīng)用焊接機(jī)器人中，需要綜合考慮汽車的整體結(jié)構(gòu)和客戶需求，對(duì)焊縫具體位置進(jìn)行確定，然后開展相關(guān)焊接操作。當(dāng)前，減震器焊接主要應(yīng)用二氧化碳工藝，基于減震器焊裝的復(fù)雜性，在工作中需要兩個(gè)機(jī)器人配合操作，工位布局采用雙工位，在提升生產(chǎn)效率的同時(shí)，還可以確保焊接的安全性和穩(wěn)定性。

3.3 在零部件焊接中的應(yīng)用

汽車制造涉及大量的零部件，包括內(nèi)飾部件和外飾部件等，并且具有較高的精度和嚴(yán)密性，在零部件焊裝中應(yīng)用焊接機(jī)器人，可以靈活采用電弧焊、對(duì)焊、縫焊、凸焊以及點(diǎn)焊等工藝，進(jìn)而提升焊裝的靈活性和效率性。例如在消聲器和轉(zhuǎn)向臂焊接中采用電弧焊工藝、在汽車輪圈焊接中采用閃光對(duì)焊、在燃油箱焊接中采用縫焊工藝、在傳動(dòng)軸焊接中采用凸焊工藝、在橫梁托架焊接中采用點(diǎn)焊工藝等[5]。

3.4 在車身焊裝中的應(yīng)用

車身焊裝作為汽車制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其與汽車整體生產(chǎn)質(zhì)量具有密切關(guān)系，其車身焊裝中，涉及車身總成、車門、側(cè)圍、地板以及車架等部位的焊接裝配，并且在焊接中使用電焊、縫焊以及對(duì)焊等工藝，如果車身焊裝質(zhì)量存在問(wèn)題，會(huì)對(duì)汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性帶來(lái)影響。在車身焊裝中應(yīng)用焊接機(jī)器人可以提升生產(chǎn)自動(dòng)化程度，并且優(yōu)化操作效率和質(zhì)量，減輕工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，當(dāng)前，其車身焊裝中，主要以點(diǎn)焊機(jī)器人為主，有助于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)柔性化，適用于少批量、多品種的混線生產(chǎn)。

3.5 在車身拼焊中的應(yīng)用

在車身設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，激光拼焊能夠根據(jù)車身不同性能以及設(shè)計(jì)的相關(guān)要求而選擇相應(yīng)的鋼板規(guī)格，利用激光拼裝與裁剪技術(shù)完成車身某一部位如車門內(nèi)板、擋風(fēng)玻璃框架等制造。目前在汽車車身框架結(jié)構(gòu)焊接工作中主要以激光焊接為主，可有效地減少傳統(tǒng)焊接技術(shù)對(duì)零件與模具的使用數(shù)量，從而減少電焊數(shù)目，提高尺寸精確度。

4 焊接機(jī)器人在汽車制作中的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)

4.1 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在以往的汽車焊裝中，由于生產(chǎn)車型單一，焊裝方式和生產(chǎn)線也較為單一，在社會(huì)發(fā)展新形勢(shì)下，大量車型不斷涌現(xiàn)，不同車型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在較大差異，為焊裝工作增添了一定難度。焊接機(jī)器人具有良好的靈活性和穩(wěn)定性，可以適用于多種車型的焊裝生產(chǎn)，在同一工位可以進(jìn)行不同操作，提升生產(chǎn)質(zhì)量和工作效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，在汽車制造行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

4.2 應(yīng)用缺點(diǎn)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，焊接機(jī)器人也處于不斷的更新?lián)Q代中，并且在汽車制造中獲得廣泛應(yīng)用，但是焊接機(jī)器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且對(duì)維護(hù)人員和操作人員的技術(shù)能力具有較高要求，內(nèi)部配件價(jià)格昂貴，如果發(fā)生機(jī)械故障，需要企業(yè)花費(fèi)大量資金購(gòu)置配件，如果修理不及時(shí)會(huì)對(duì)生產(chǎn)效能帶來(lái)負(fù)面影響。同時(shí)，當(dāng)前我國(guó)焊接機(jī)器人的自動(dòng)化和智能化程度較低，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家依然存在較大差距，對(duì)汽車制造行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展帶來(lái)一定程度的制約和影響[6]。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，焊接裝配是汽車制造的重要工序，其工作量較大，對(duì)焊接質(zhì)量和操作精度具有較高要求，與汽車生產(chǎn)質(zhì)量關(guān)系密切，以往的人工焊接方式已經(jīng)不符合時(shí)代發(fā)展，應(yīng)用焊接機(jī)器人可以提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗以及生產(chǎn)成本，因此，汽車制造企業(yè)需要提高思想認(rèn)識(shí)，積極引入和應(yīng)用焊接機(jī)器人，不斷對(duì)焊接工藝進(jìn)行完善和改進(jìn)，發(fā)揮其作用和價(jià)值，促進(jìn)企業(yè)的穩(wěn)定以及可持續(xù)發(fā)展，為廣大消費(fèi)者提供更加優(yōu)質(zhì)的汽車產(chǎn)品。