隨著汽車制造業(yè)對(duì)焊接精度和速度等指標(biāo)提出的要求越來越高，以及用戶個(gè)性化需求的日益加強(qiáng)，為了滿足多車型、多批次的市場(chǎng)需求，提高車身車間生產(chǎn)能力的柔性和彈性，工業(yè)機(jī)器人在車身焊接中得到了廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合實(shí)例介紹了點(diǎn)焊機(jī)器人和弧焊機(jī)器人系統(tǒng)在車身焊接中的應(yīng)用。
轎車車身的結(jié)構(gòu)和工藝在很大程度上決定了乘車的安全系數(shù)。車身本體是由十幾個(gè)大總成和數(shù)百個(gè)薄板沖壓件，經(jīng)點(diǎn)焊、弧焊、激光焊、釬焊、鉚接、機(jī)械連接以及膠接等工藝連接成的復(fù)雜薄板結(jié)構(gòu)件。由于白車身所涉及的零件多、工藝復(fù)雜且設(shè)備類型繁多，因此車身規(guī)劃對(duì)焊接工藝、裝焊夾具、質(zhì)量控制以及維護(hù)保養(yǎng)等都有較高的要求。本文結(jié)合實(shí)例重點(diǎn)介紹了點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)和弧焊機(jī)器人系統(tǒng)在車身焊接中的應(yīng)用。
【點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)】
車身點(diǎn)焊的質(zhì)量直接影響著汽車車身強(qiáng)度和使用安全性。點(diǎn)焊設(shè)備因易于機(jī)械化、成本較低廉、技術(shù)成熟且配套設(shè)施完善，在汽車車身的生產(chǎn)中應(yīng)用得最為廣泛。現(xiàn)在，點(diǎn)焊焊接過程完全自動(dòng)化已成為趨勢(shì)，機(jī)器人點(diǎn)焊系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用，正逐步取代手工點(diǎn)焊。
1．氣動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)
氣動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)包括機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、點(diǎn)焊控制器、自動(dòng)電極修磨機(jī)、氣動(dòng)點(diǎn)焊鉗和水氣供應(yīng)的水氣控制單元等，如圖1所示。
圖1氣動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)
氣動(dòng)焊鉗作為點(diǎn)焊機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，目前普遍采用了一體化焊鉗，就是焊接變壓器裝在焊鉗后面，減少了二次電纜的損失，提高焊接質(zhì)量。由于采用一體化焊鉗，變壓器必須盡量小型化，提高機(jī)器人有效負(fù)載。對(duì)于容量較大的變壓器，已開始采用中頻逆變技術(shù)：把50Hz工頻交流變?yōu)?00～1000Hz交流再整流，使變壓器體積減少、減輕。
氣動(dòng)焊鉗電極組件形式上與手工焊接焊鉗基本相似，完成與工件接觸及通電焊接作用，為降低維護(hù)改造成本，焊鉗組件有模塊化的趨勢(shì)。點(diǎn)焊機(jī)器人動(dòng)作穩(wěn)定可靠，重復(fù)精度高，可代替人的繁重體力勞動(dòng)，并且提高了焊接質(zhì)量，提高了生產(chǎn)線柔性。
2009年，上汽乘用車公司南京基地新建10萬輛榮威350系列轎車AP11焊接生產(chǎn)線。該線從日本FANUC公司引進(jìn)49臺(tái)六軸氣動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)器人，應(yīng)用在工藝要求較高的車身下車體總成焊接工位、側(cè)圍總成及車身本體的裝配焊接上。
在成功新建AP11主線后，上汽乘用車公司南京基地于2011年在AP11基礎(chǔ)上建設(shè)MG5車型生產(chǎn)線時(shí)，再次引進(jìn)引進(jìn)日本FANUC公司的10臺(tái)點(diǎn)焊機(jī)器人，用于6萬輛生產(chǎn)能力的AP12主線上，應(yīng)用在工藝質(zhì)量要求較高的車身下車體總成焊接工位、側(cè)圍部件、側(cè)圍總成及車身本體的裝配焊接上。
與原AP11主線不同的是，建設(shè)投產(chǎn)的AP12主焊線與AP11線實(shí)現(xiàn)設(shè)備全部共用，充分滿足了柔性混線生產(chǎn)的需求，實(shí)現(xiàn)了短時(shí)切換或無需切換的全柔性生產(chǎn)模式。為節(jié)省建設(shè)成本及場(chǎng)地，我們將生產(chǎn)線多數(shù)工位上的一臺(tái)機(jī)器人改造為可帶兩把以上焊鉗或抓手工具，通過采用自動(dòng)工具交換裝置可快速進(jìn)行焊鉗間的切換。
