李金平

（江鈴汽車集團(tuán)奧威汽車零部件有限公司 江西南昌 330000）

引言

汽車在我國現(xiàn)代社會當(dāng)中十分普及，其余城市生活已經(jīng)緊密的聯(lián)系在一起，在此前提下人群對于汽車質(zhì)量與數(shù)量的要求都急劇上升，傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式，已經(jīng)無法滿足當(dāng)下需求，所以汽車制造行業(yè)需要不斷發(fā)展，朝向自動(dòng)化、信息化、安全化的方向前行。焊接機(jī)器人作為一項(xiàng)先進(jìn)度較高的成熟技術(shù)，其在汽車作業(yè)骨架焊接當(dāng)中的理論應(yīng)用價(jià)值很高，本文為了證實(shí)此點(diǎn)，將對其具體技術(shù)水平與應(yīng)用優(yōu)勢、在汽車座椅骨架焊接中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

圖1 汽車座椅骨架的焊接工序

1 焊接機(jī)器人技術(shù)水平

在現(xiàn)代視角之下，對焊接機(jī)器人技術(shù)水平進(jìn)行分析。首先焊接機(jī)器人就是針對工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域而出現(xiàn)的，所以可以將其定義為工業(yè)機(jī)器人，功能類型上主要以焊接工藝為主，次要還能進(jìn)行簡易的切割、噴涂工作。寬泛來說，機(jī)器人技術(shù)就是一項(xiàng)模擬人類行為，并借助零件、高性能芯片等來提高性能的技術(shù)，所以焊接機(jī)器人就是模擬人工焊接行為的機(jī)器人，在應(yīng)用當(dāng)中，焊接機(jī)器人能夠進(jìn)行熔化極、非熔化極、釬焊、火焰切割、機(jī)器人點(diǎn)焊等操作，并且具備兩種運(yùn)作模式，即自動(dòng)模式與遙控模式，其中自動(dòng)模式是通過人工預(yù)先設(shè)定的程序，使得機(jī)器人無限循環(huán)該程序，無需人工進(jìn)行管理，該模式比較適合在統(tǒng)一流水線作業(yè)當(dāng)中，而遙控模式則是一種在人工管理之下，對機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)整，使其做出相應(yīng)的舉動(dòng)，這種模式能夠適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化較大的作業(yè)當(dāng)中[1]。

其次，在汽車座椅骨架焊接中，焊接機(jī)器人的應(yīng)用體現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢。具體來說，焊接機(jī)器人能夠頂替?zhèn)鹘y(tǒng)人員作業(yè)，那么焊接當(dāng)中的危險(xiǎn)因素就不會對人工造成影響，說明汽車座椅骨架焊接工作的安全性得到了提高；焊接機(jī)器人的介入使得人工不需要進(jìn)行實(shí)操，那么人工的工作負(fù)擔(dān)也會大大降低；焊接機(jī)器人的性能優(yōu)異，其遠(yuǎn)超人體的各項(xiàng)機(jī)能，所以可以加快汽車座椅骨架焊接的效率，滿足現(xiàn)代生產(chǎn)數(shù)量需求；焊接機(jī)器人因?yàn)槭艹绦蚩刂疲渚_性將會達(dá)到一個(gè)人類本身難以企及的水平，有利于現(xiàn)代生產(chǎn)質(zhì)量要求。關(guān)于焊接機(jī)器人的優(yōu)勢表現(xiàn)還有很多，但通過上文分析，已經(jīng)足以證明其在汽車座椅骨架焊接當(dāng)中的重要地位。

2 焊接機(jī)器人在汽車座椅骨架焊接當(dāng)中的應(yīng)用

2.1 汽車座椅骨架焊接要求

為了構(gòu)建分析基礎(chǔ)，先對汽車座椅骨架焊接的要求進(jìn)行闡述。汽車座椅骨架即為汽車作業(yè)的形狀框架與外殼支撐零件，在整個(gè)汽車座椅組成當(dāng)中占據(jù)核心地位，骨架的生產(chǎn)過程相對復(fù)雜，例如在焊接工藝前后，還要進(jìn)行骨架結(jié)構(gòu)構(gòu)件沖壓、骨架涂裝、骨架組裝等工藝，在這些工藝當(dāng)中，對骨架組件的質(zhì)量、角度精確性、材料性能等質(zhì)量指標(biāo)都有嚴(yán)格的要求，如果這些質(zhì)量指標(biāo)當(dāng)中有任意一項(xiàng)出現(xiàn)不足，都會導(dǎo)致汽車作業(yè)的質(zhì)量缺損，可能引發(fā)一系列安全事故[2]。

骨架焊接的工序十分復(fù)雜，大體可以分為10項(xiàng)，即調(diào)角器與座盆組焊、彈簧組裝、后靠套管組焊、分總成焊接、座椅總成焊接、調(diào)角器彈簧預(yù)緊、彎管與插管組焊、分總成與拉桿組焊、分總成補(bǔ)焊、檢測，具體工藝流程按順序排列如圖1所示。

2.2 焊接機(jī)器人的應(yīng)用結(jié)構(gòu)

對焊接機(jī)器人的應(yīng)用結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，此部分主要可以分為2個(gè)部分，即焊接機(jī)器人工作站、焊接機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計(jì)，下文將對此兩個(gè)部分進(jìn)行逐一分析。

（1）焊接機(jī)器人工作站。焊接機(jī)器人工作站是監(jiān)控焊接機(jī)器人的重要組件之一，可以將其視為機(jī)器人的控制終端，其主要有焊接機(jī)器人、電源、送絲裝置、預(yù)熱裝置、變位機(jī)、伺服變壓器、WID夾具、WID操作臺組成，在這些組件的運(yùn)行之下，才能實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)器人的自動(dòng)化、遙控模式應(yīng)用與切換，使焊接機(jī)器人的應(yīng)用具有較高的可靠性。在工作站系統(tǒng)的配置當(dāng)中，有3項(xiàng)配置是無可避免的，即供電配置、供氣裝置、控制裝置與接口，其中供電裝置主要可以采用30kVA左右的供電系統(tǒng)；供氣裝置需要的供氣量不可低于300L/min，供氣壓力不可低于0.5MPa；控制裝置與接口主要采用線纜來連接焊接機(jī)器人與工作站，再依靠送絲裝置的配置，實(shí)現(xiàn)工作站端對焊接機(jī)器人的控制。

（2）焊接機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計(jì)。目前，在汽車座椅骨架焊接工作當(dāng)中，對于焊接機(jī)器人的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要朝向輕量設(shè)計(jì)方向發(fā)展，因?yàn)樵缙诘暮附訖C(jī)器人重量過大，使得其驅(qū)動(dòng)力的發(fā)揮受到了限制，連帶機(jī)器人的運(yùn)作效率受到阻礙，與此同時(shí)還因?yàn)殡娏ο嚓P(guān)的影響，使得機(jī)器人時(shí)常出現(xiàn)壞損現(xiàn)象，所以為了提高焊接機(jī)器人在汽車座椅骨架焊接當(dāng)中的應(yīng)用質(zhì)量，有必要進(jìn)行輕量設(shè)計(jì)工作。此外，輕量設(shè)計(jì)工作的原則在于，在不影響機(jī)器人運(yùn)作效率與負(fù)載能力的前提下，降低機(jī)器人本身的重量，如果違背此原則則視為失敗的設(shè)計(jì)。

2.3 焊接機(jī)器人應(yīng)用方式

在汽車座椅骨架焊接工作當(dāng)中，首先要重視焊接的具體要求，之后進(jìn)行機(jī)器人功能選型，例如選擇焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人等，之后借助現(xiàn)代化的雙工位設(shè)計(jì)形式，將相應(yīng)類型的機(jī)器人安裝在工位上，并對機(jī)器人的運(yùn)作節(jié)奏進(jìn)行設(shè)置，此時(shí)通過流水線傳輸，即可使不同的機(jī)器人準(zhǔn)確的發(fā)揮自身的能效。關(guān)于機(jī)器人運(yùn)作節(jié)奏的設(shè)置，即假設(shè)焊接機(jī)器人A、B為兩種不同類型的焊接機(jī)器人，那么根據(jù)焊接工藝，將A的運(yùn)作節(jié)奏定為每1min/次，每次持續(xù)時(shí)長1.5min，并在1.7min之后通過流水線傳輸會到達(dá)B處，此時(shí)B的運(yùn)作節(jié)奏就不可以低于1.7min，原則上也不能超過太多，否則會降低效率。

3 結(jié)語

本文主要分析了焊接機(jī)器人在汽車座椅骨架焊接中的應(yīng)用，分析中因?yàn)榭紤]到機(jī)器人在我國的發(fā)展歷史較長，許多早期的焊接機(jī)器人已經(jīng)逐漸被淘汰，所以將在現(xiàn)代視角下進(jìn)行分析，因此先對焊接機(jī)器人技術(shù)水平進(jìn)行了闡述，同時(shí)了解了焊接機(jī)器人的應(yīng)用優(yōu)勢。之后針對焊接機(jī)器人在汽車座椅骨架焊接當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。