浅谈机器人系统在汽车车身制造技术中的应用

卢友龙

摘要：智能时代的飞速发展的背景下，机器人焊接技术迅速的应用于工业生产，尤其在汽车工业中已十分普及。对汽车车身制造来说是一个巨大的革命，开拓了汽车车身制造新的发展方向。应用焊接机器人技术可以高效的处理汽车车身制造需要装配对接的工艺，可以在短时间内转换需要的装配技术，发挥机器人的智能性和灵活性，提高汽车车身制造的质量。本文研究了机器人在汽车车身制造技术中的多种应用模式及发展方向。

关键词：机器人系统；汽车车身；应用

一、汽车车身焊接机器人的基本组成

焊接机器人系统是具有一套空间自由度高、运动轨迹灵活多变、控制精度高、智能且自动化程度高的机械机构。拥有高效的运动特性，能够处理各种焊接作业，设备的动作精度高，并且可以反复执行效率高。因此将焊接机器人技术应用于汽车车身制造是必然的选择，是柔性化生产的基本特征需求。汽车车身焊接机器人系统是由焊接型智能机器人主体机械结构、远程操控器、工装转换接触器、工装轉回操作支架、可升降支座以及内部第七轴等多个部分组成。机器人系统具有灵活的组装形式，可以针对不同的焊接作业。选择焊接机器人的型号时需要考虑机器人的基本功能，适应环境，加工精度，以及各项硬性指标，尺寸大小，运动的轨迹和覆盖面并选择性价比较高的机器人来满足工艺的需求。智能机器人提供人工编程的方式来实现机器人的操作，也可以利用控制器来对机器人进行手动操作，具有较好的功能延展性。

二、智能机器人复合应用技术

（一）机器人在汽车车身涂胶与激光遥控监测技术中的应用

胶接技术在汽车车身涂胶中被广泛应用，采用复合机器人的涂胶系统能极大地提升车身的刚度和强度性能，以及密封减震性能。同时满足不同类型胶的不同的部位、不同的涂胶形状的涂胶，提高涂胶的质量，对于特殊胶型可以实现精确的控制，提高涂胶速度。

视觉性直观检测技术拥有足够的检测范围，不需要直接接触工件表面、能够实现快速方便的观察同时也具备有极高的精度等良好的特性。可以充分的检测汽车车身生产的误差，提高了汽车的质量保证，并能够使制造工艺更加快速高效。将机器视觉系统与机器人技术融合，运用机器人带动视觉检测，能够方便检测位置的精确定位。该技术在汽车车身制造中被广泛应用，例如对车门盖组装、前身切削焊接、车体后部尾灯部位的检测。传统焊接作业过程中，车身的尾灯的定位采用的是冲压工艺，定位的偏差较大造成车灯的安装实际效果极差。

（二）机器人系统在汽车车身冲铆技术与激光焊接技术中的应用

为了提高汽车车身人工连接的质量和劳动生产率。将机器人系统与冲铆技术结合，实现不同程序和不同螺母快速的抓拾和转换，提高了铆接的精度。对于车身中重多铝合金的连接，能实现现代化的高效生产，也降低了焊装设备的投资与焊接需求。

通常汽车车身制造对焊接的位置精度要求甚高，传统焊接设备难以控制位置精度。结合机器人技术可以有效的解决传统激光焊接位置精度不高的问题。将激光作为高强度的焊接热源，机器人则实现汽车车身焊接工艺的动作。激光焊接设备是由喷射激光头、光线传导机构和焊接调整等多个结构组成。机器人的选择上也不能是一般的机器人而需要绞臂型焊装机器人来实现。

（三）智能机器人在汽车车体点焊工艺中的运用

在汽车车身制造中的生产工艺中，点焊对接工艺是必不可少的环节，是整个制造工序的主导操作。随着汽车车身混合材料运用逐渐成为市场的主流，焊装要求更要适应不同的材质，诸如镀锌板、高强钢或者多层钢板的复杂组成结构的焊接。汽车车身的制造越来越离不开机器人。运用机器人系统极大的提高了汽车流线作业中的效率，能够降低焊接作业的生产节拍，极大的减轻了工人的劳动强度，并且可实现丰富多样的混流汽车生产。通常将机器人以总线集群控制的方式并入到整个控制的通信系统当中。用工装快速转换器实现焊钳的转换，有效的适应汽车车身混流作业中的各种点焊工艺。

（四）智能机器人在汽车车体压合工艺中的运用

高质量的汽车生产工艺中对压合技术的要求甚高，占有不可替代的作用。常见的压合技术往往是运用模具或者是压机，生产模具或者采用压机需要大量的成本，且压机工作中占用面积过大。将机器人与压合技术融合产生了机器人滚边压合新技术，则可以有效的解决上述问题。把压合滚轮用特殊的机构与机器人组装在一起，保证一定的焊接压力能够实现对汽车天窗顶盖、四门两盖的压合方式连接。满足汽车车身制造中压合工艺的需求。相较于传统的压合工艺，不仅具有极高的生产效率，同时能够适应多品种车型的压合工艺，并且极大的减少了汽车车身制造的成本投入，安全可靠且应用性强满足不同车型的不同种类的涂胶作业要求，对于特殊胶型同样能够高精度的完成，保证汽车车身的生产质量。

三、结语

综上所述，针对汽车车身制造的批量生产、品种多样、需要高效率生产以及对汽车车身的高质量要求等特点。焊接机器人系统能够结合各种技术复合运用于汽车车身制造中。充分的展现了机器人的技术优势，因此获得了广泛的应用与发展取得了良好的效果。本文介绍了将机器人技术与激光焊接、压合技术、点焊技术、激光在线监测技术的复合应用技术，介绍了机器人在汽车车身制造中所具有的柔性特征，发挥了机器人的高效率、高精度和灵活的技术特点，满足了汽车车身制造的相关要求，这对于汽车制造是一种新的高效生产革命。

参考文献

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（作者单位：长安福特汽车有限公司杭州分公司）