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机器人在车身焊装生产线中的应用分析
摘要:主要分析了机器人在车身焊装生产线中的作用和应用中存在的主要问题。通过对国内外工业机器人应用情况的分析,得知工业机器人在汽车工业发展中,尤其在车身焊装生产中起到重要作用;目前机器人在车身焊装生产中的应用还存在诸多问题。预计工业机器人在汽车工业中的作用日益突出,应用中存在的问题也将逐步得到解决。
关键词:工业机器人;焊接机器人;焊装生产线

1引言
依据中国汽车工业协会统计数据,自2000年以来,中国汽车产销量年均增长率超过20%,远高于全球平均增长率;而且年生产量占全球汽车生产量的比重持续上升,2009年我国汽车产销量超过美国,成为全球汽车工业产销量第一的国家;根据预测,我国汽车消费市场仍会以较快的速度增长。
汽车市场的增长对汽车生产技术提出了更高的要求,催生工业机器人在汽车制造业中得到深入广泛的应用。据统计,近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业。目前,国际上工业机器人技术在制造业中的应用范围已很广泛,现已从传统制造业推广到其他制造业。但汽车工业仍是工业机器人的主要应用领域。据了解,美国60%的工业机器人用于汽车生产,全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%,用于汽车零部件的工业机器人约占24%。
汽车工业生产中采用工业机器人技术,不仅可以节约人力,降低成本,提高设备利用率,提高产品的质量与产量,更重要的是它可以保障工人安全,改善工作条件,减轻劳动强度,减少人员风险,提高工作效率。
2机器人在车身焊接生产线中的作用
工业机器人在汽车生产中的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程中都有广泛应用,具体在汽车车身焊装生产线中的应用主要有:点焊、弧焊、搬运、装配、检测等。工业机器人已经成为具有柔性制造系统、计算机集成制造系统的主要自动化工具。在发达国家,工业机器人自动化生产线成套装备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。

工件焊接是目前最大的工业机器人应用领域。由于汽车制造业对许多构件的焊接精度和速度等指标提出越来越高的要求,一般工人已难以胜任这一工作;此外,焊接时的火花及烟雾等,对人体造成危害,因此,焊接过程的完全自动化已成为重要的研究课题,其中,最为重要的就是要应用焊接机器人。现在工业生产中,各种焊接工艺和过程都可以使用工业机器人来执行,以取代使用工人在实际恶劣的焊接环境下工作。机器人在点焊和弧焊过程中的应用最为广泛,在其他一些工艺焊接过程中的应用还处在起步或摸索的阶段。

在汽车生产制造领域,机器人除了在焊接工艺过程中有主要应用之外,还在工件加持定位中有着广泛的应用。在实现汽车车身焊接生产的焊装车间中,要实现车身工件高质量的焊接,就要求必须对焊接过程进行准确的控制,一方面要求焊接机器人对焊钳的姿态和运动轨迹进行准确控制,另一方面要求各种夹具对待焊接工件进行夹持定位。夹具种类很多,大部分的专用夹具只能用来实现非移动工件的定位,但不能实现移动工件的定位,这需要采用夹持机器人(一种将工业机器人同小型夹具结合起来的,具有实现工件的定位和运动功能的机器人)才能实现。

在汽车车身焊装生产车间,焊接前物料的搬运与转移是一项很繁琐的任务,这大部分都由专用叉车来完成,但专用叉车做的工作主要是