汽车制造中焊接机器人的控制系统

摘 要：由于当今高科技工业技术取得了突飞猛进式发展，汽车工业的智能化控制水平也在不断升高，特别是在近一个时期以来，汽车使用者的多重化功能需求不断扩展和丰富，汽车工业的生产模式亦逐步摆脱了以往大规模、单一生产线的制作流程，开始转向柔性化、丰富化、精品化、艺术化的制作机制，汽车焊接制作业流程对焊装机构中的多功能化、灵活化程度控制标准愈发严格。基于此，本文对汽车制造中焊接机器人的控制系统进行分析。

关键词：汽车制造 焊接机器人 控制系统

1汽车车身焊接机器人操作机构的组成元素

焊接机器人操纵装备体系是功能独立、动作空间大、操作形态变化机动、自动性控制水平高、柔性效能佳的焊接作业机构，具备丰富的加工效能、反复操作时精准性强，对接品质佳、抓取负荷重、操作效率高、操控安全可靠等工艺特性。焊接机器人装备是焊接工艺达到柔性指标要求的必然选择，是否选用焊接智能机器人这一先进性加工工具是车身焊接作业线是否具备应有柔性化水平的基本象征之一。焊接智能机器人操作机构的组成总体来说是由焊接型智能机器人主体、机器人操控器、工装现场转换接触器、工装转回操作支架、自動调整支座以及机器人设备本体内的七轴等多类部件所组成。在具体焊接操作过程中，再依据相应的组装要求实施与之相配套的功能组合。对某一已确定型号的智能机器人来讲，也就确定了其本身所具有的抓重、操作半径、加工精度等主要操作指标，其加工高度可利用不同尺寸的机座来进行调配。

智能机器人的操控机构是由调控器来承担，程序编制是依靠人工操作键盘来实现。一般情况下焊接智能机器人具备一专多能的用途，比如可以同步完成拼组和焊接工序，或是同步完成涂胶和对接工序等，此类过程是依托焊装智能机器人机构本身的快速调换接头及工装机架的操作组合来迅即完成的，所耗时间只有几秒，由此大幅度提升智能机器人的操作功效，减低工程运行成本。

2智能机器人复合操作工艺

2.1智能机器人激光焊接工艺

所谓激光式焊接工艺是说利用激光光束作为焊接过程中的热能来源，智能机器人装置充当操作机构，具备能量聚焦性强、供热能力强、焊接功效高、焊接过程微变形等技术特点，可完成对薄板材料的快速焊接。激光焊接设备通常包括激光喷射仪、光线传到机构、焊接调控机构等若干部分。由于依托激光发射所带出热能而进行的熔焊作业对焊接接头部分的精准度要求甚为严格，所以不得不采用激光式焊接机器人来完成所需要的焊接作业工序，并选取不同于普通智能机器人的绞臂型焊装机器人来完成这一操作过程。

2.2借助于智能机器人的激光遥控监测工艺

视觉性直观检测作为当今一款新式的检测方法，具备检测范围宽、无需直接接触、观察方便、操作迅速、精度极高等工艺优点。眼下此类技术检测方式在汽车结构性能检测系统中得到了广泛应用，其可以完成汽车车身的远距离检测，且可充分展示出汽车产品质量上的误差范围，既提升了汽车制造中的质量达标率，亦给优化工艺、缩小偏差构建了一款闭合的操控体系。以智能机器人为基础的柔性远程检测体系，视觉认知体系融入机器人装备自身之中，借助于管控机器人的移动路径变化来操纵视觉反映器，并确定出其在空间的具体哪一部位，从而完成对测量目标的测试。在车身焊接作业中，激光遥控检测工艺获得了大力的应用，譬如车门盖组装、前身切削焊接、车体后部尾灯部位的确定等。

2.3智能机器人在汽车车体压合工艺中的运用

压合工艺在高品质汽车制造过程中占有极其重要的地位，传统的压合技术一般采用模具和压机的形式，其投资费用较高、占地面积较大。机器人系统与压合技术的结合产生了机器人滚边压合新技术，它通过机器人与特殊设计压合滚轮的配合，在一定的焊接压力下实现诸如天窗顶盖、四门两盖的压合方式连接。该技术可以实现多品种的混流生产，这样可以降低投资

成本。

3汽车制造中焊接机器人控制系统的研究（PLC）

PLC程序控制器是现阶段工业上运用最为广泛的一款可编程的逻辑管控装置，其可依托内部速算来实现以往的继电装置的程序化控制过程、即时数学运算过程以及模拟程序处置过程，并且尚可服务于多项条款间的密切沟通。PLC技术在汽车工业生产中获得了充分的实践应用，其在实际应用过程中具备效能显著、编程简洁、平稳性良好的特点。白车体是汽车结构中各类功能的支撑载体，在其未作外表涂装、内部装饰以及整车总成之前，第一要先实施焊装工序，而在整个白车体的焊制阶段中，其车门部位的焊制是总体焊制作业中的基础部分，车门对接品质的优劣在很大程度上关联着整台车的技术性能。

在针对于应用PLC控制器的调控体系中，所选取的是模块型的控制套路，焊装作业流程的管控及焊制机器人的行为动作管控是属于相互独立的两类控制模块，PLC装置借助于适用讯息来装配操作流程并和焊接机器人进行密切的协作，其操作程序在实际操作环节中可借助于相应的起始符号、结束符号以及BBC检测数码来实现信息传递的有效性。实际控制流程为：控制系统启动，PLC控制焊接机器人上电复位，然后由系统对夹具位置、行程开关等传感器信号进行检测并与程序中的模块参数进行互相比对，然后由PLC进行逻辑运算后输出相应的指令，调整夹具的位置；夹具夹紧工件后，由PLC控制焊接机器人进行工作，即PLC发出相应的通讯指令，有机器人将指令与自身储存器的相关指令进行比对后，选择合适的模块程序，完成焊接动作和位姿调整，焊接过程中的焊接电流大小、通断时间都是由机器人自身的控制器完成的。PLC系统采用模块化编程，可以通过调用不同的子程序进行焊接，这有利于提高控制系统的稳定性、灵活性，可实现基于PLC汽车焊装机器人控制系统的高效运作。

结语：

随着汽车制造行业发展，目前焊接机器人技术也已经有了较大的突破，而且由于其自身的突出优势，让其在行业内的应用越来越深入。为了进一步的促进焊接机器人技术的突破，促进汽车制造行业的发展，我们必须要对焊接机器人的控制系统进行分析研究，通过这种理论研究来掌握各模板之间的连接形式和开发工具，在理论中促进实践的发展，进行技术的优化。

参考文献：

[1] 赵渊博.焊接机器人在焊接生产线中的应用意义与在汽车车身焊接生产线中的应用[J].科技展望，2016，26（32）：134.

[2] 辛攀攀.基于PLC的汽车焊接机器人控制研究[J].科技创新与应用，2016（05）：36.

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