摘 要:由于當今高科技工業技術取得了突飛猛進式發展,汽車工業的智能化控制水平也在不斷升高,特別是在近一個時期以來,汽車使用者的多重化功能需求不斷擴展和豐富,汽車工業的生產模式亦逐步擺脫了以往大規模、單一生產線的制作流程,開始轉向柔性化、豐富化、精品化、藝術化的制作機制,汽車焊接制作業流程對焊裝機構中的多功能化、靈活化程度控制標準愈發嚴格。基于此,本文對汽車制造中焊接機器人的控制系統進行分析。
關鍵詞:汽車制造 焊接機器人 控制系統
1汽車車身焊接機器人操作機構的組成元素
焊接機器人操縱裝備體系是功能獨立、動作空間大、操作形態變化機動、自動性控制水平高、柔性效能佳的焊接作業機構,具備豐富的加工效能、反復操作時精準性強,對接品質佳、抓取負荷重、操作效率高、操控安全可靠等工藝特性。焊接機器人裝備是焊接工藝達到柔性指標要求的必然選擇,是否選用焊接智能機器人這一先進性加工工具是車身焊接作業線是否具備應有柔性化水平的基本象征之一。焊接智能機器人操作機構的組成總體來說是由焊接型智能機器人主體、機器人操控器、工裝現場轉換接觸器、工裝轉回操作支架、自動調整支座以及機器人設備本體內的七軸等多類部件所組成。在具體焊接操作過程中,再依據相應的組裝要求實施與之相配套的功能組合。對某一已確定型號的智能機器人來講,也就確定了其本身所具有的抓重、操作半徑、加工精度等主要操作指標,其加工高度可利用不同尺寸的機座來進行調配。
智能機器人的操控機構是由調控器來承擔,程序編制是依靠人工操作鍵盤來實現。一般情況下焊接智能機器人具備一專多能的用途,比如可以同步完成拼組和焊接工序,或是同步完成涂膠和對接工序等,此類過程是依托焊裝智能機器人機構本身的快速調換接頭及工裝機架的操作組合來迅即完成的,所耗時間只有幾秒,由此大幅度提升智能機器人的操作功效,減低工程運行成本。
2智能機器人復合操作工藝
2.1智能機器人激光焊接工藝
所謂激光式焊接工藝是說利用激光光束作為焊接過程中的熱能來源,智能機器人裝置充當操作機構,具備能量聚焦性強、供熱能力強、焊接功效高、焊接過程微變形等技術特點,可完成對薄板材料的快速焊接。激光焊接設備通常包括激光噴射儀、光線傳到機構、焊接調控機構等若干部分。由于依托激光發射所帶出熱能而進行的熔焊作業對焊接接頭部分的精準度要求甚為嚴格,所以不得不采用激光式焊接機器人來完成所需要的焊接作業工序,并選取不同于普通智能機器人的絞臂型焊裝機器人來完成這一操作過程。
2.2借助于智能機器人的激光遙控監測工藝
視覺性直觀檢測作為當今一款新式的檢測方法,具備檢測范圍寬、無需直接接觸、觀察方便、操作迅速、精度極高等工藝優點。眼下此類技術檢測方式在汽車結構性能檢測系統中得到了廣泛應用,其可以完成汽車車身的遠距離檢測,且可充分展示出汽車產品質量上的誤差范圍,既提升了汽車制造中的質量達標率,亦給優化工藝、縮小偏差構建了一款閉合的操控體系。以智能機器人為基礎的柔性遠程檢測體系,視覺認知體系融入機器人裝備自身之中,借助于管控機器人的移動路徑變化來操縱視覺反映器,并確定出其在空間的具體哪一部位,從而完成對測量目標的測試。在車身焊接作業中,激光遙控檢測工藝獲得了大力的應用,譬如車門蓋組裝、前身切削焊接、車體后部尾燈部位的確定等。
2.3智能機器人在汽車車體壓合工藝中的運用
壓合工藝在高品質汽車制造過程中占有極其重要的地位,傳統的壓合技術一般采用模具和壓機的形式,其投資費用較高、占地面積較大。機器人系統與壓合技術的結合產生了機器人滾邊壓合新技術,它通過機器人與特殊設計壓合滾輪的配合,在一定的焊接壓力下實現諸如天窗頂蓋、四門兩蓋的壓合方式連接。該技術可以實現多品種的混流生產,這樣可以降低投資
成本。
3汽車制造中焊接機器人控制系統的研究(PLC)
PLC程序控制器是現階段工業上運用最為廣泛的一款可編程的邏輯管控裝置,其可依托內部速算來實現以往的繼電裝置的程序化控制過程、即時數學運算過程以及模擬程序處置過程,并且尚可服務于多項條款間的密切溝通。PLC技術在汽車工業生產中獲得了充分的實踐應用,其在實際應用過程中具備效能顯著、編程簡潔、平穩性良好的特點。白車體是汽車結構中各類功能的支撐載體,在其未作外表涂裝、內部裝飾以及整車總成之前,第一要先實施焊裝工序,而在整個白車體的焊制階段中,其車門部位的焊制是總體焊制作業中的基礎部分,車門對接品質的優劣在很大程度上關聯著整臺車的技術性能。
在針對于應用PLC控制器的調控體系中,所選取的是模塊型的控制套路,焊裝作業流程的管控及焊制機器人的行為動作管控是屬于相互獨立的兩類控制模塊,PLC裝置借助于適用訊息來裝配操作流程并和焊接機器人進行密切的協作,其操作程序在實際操作環節中可借助于相應的起始符號、結束符號以及BBC檢測數碼來實現信息傳遞的有效性。實際控制流程為:控制系統啟動,PLC控制焊接機器人上電復位,然后由系統對夾具位置、行程開關等傳感器信號進行檢測并與程序中的模塊參數進行互相比對,然后由PLC進行邏輯運算后輸出相應的指令,調整夾具的位置;夾具夾緊工件后,由PLC控制焊接機器人進行工作,即PLC發出相應的通訊指令,有機器人將指令與自身儲存器的相關指令進行比對后,選擇合適的模塊程序,完成焊接動作和位姿調整,焊接過程中的焊接電流大小、通斷時間都是由機器人自身的控制器完成的。PLC系統采用模塊化編程,可以通過調用不同的子程序進行焊接,這有利于提高控制系統的穩定性、靈活性,可實現基于PLC汽車焊裝機器人控制系統的高效運作。
結語:
隨著汽車制造行業發展,目前焊接機器人技術也已經有了較大的突破,而且由于其自身的突出優勢,讓其在行業內的應用越來越深入。為了進一步的促進焊接機器人技術的突破,促進汽車制造行業的發展,我們必須要對焊接機器人的控制系統進行分析研究,通過這種理論研究來掌握各模板之間的連接形式和開發工具,在理論中促進實踐的發展,進行技術的優化。
參考文獻:
[1] 趙淵博.焊接機器人在焊接生產線中的應用意義與在汽車車身焊接生產線中的應用[J].科技展望,2016,26(32):134.
[2] 辛攀攀.基于PLC的汽車焊接機器人控制研究[J].科技創新與應用,2016(05):36.