通过机器人焊接生产线优化汽车座椅骨架焊接工艺
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工业机器人技术在汽车焊接中的应用汽车制造是现代工业的重要领域之一,同时,焊接技术又是汽车制造过程中不可或缺的一个环节。
为了提高焊接效率和质量,越来越多的汽车制造企业开始采用工业机器人技术来代替传统的手工焊接。
本文将会探讨工业机器人技术在汽车焊接中的应用。
一、工业机器人在汽车焊接中的基本概念工业机器人是一种具有多关节和能够执行程序化操作的机器人系统。
它可以完成大量的动作,如搬运、点焊、弧焊和剪切等操作。
与传统手工焊接相比,工业机器人具有以下几个特点:1. 精度高:由于工业机器人可以精确地按照程序进行动作,因此其焊接精度远高于传统手工焊接。
2. 生产效率高:工业机器人可以持续不断地进行焊接作业,不需要休息,因此可以提高生产效率。
3. 可重复性好:由于工业机器人可以按照程序进行操作,因此其操作结果可以进行复制和重复。
二、工业机器人在汽车焊接中的应用工业机器人在汽车焊接中的应用非常广泛,以点焊和弧焊为例,我们来具体探讨工业机器人在汽车焊接中的应用。
1. 点焊点焊是汽车焊接中最常用的一种焊接方式。
在传统手工焊接中,焊工需要一遍一遍地进行点焊,无论是生产效率还是焊接质量都十分有限。
而采用工业机器人技术后,它可以根据程序精确地进行点焊,焊接质量和生产效率均得到了提升。
此外,采用工业机器人技术也可以减轻焊工的工作强度,提高工作安全性。
2. 弧焊相比于点焊,弧焊更为复杂,但其应用也更广泛。
在汽车焊接中,弧焊主要用于焊接汽车的车身部件。
采用工业机器人技术后,焊接质量和效率都得到了很大的提升。
而难以操作的焊接部位,如车体内部和车身下部的焊接,也可以通过工业机器人多关节和可编程特性精确地进行操作。
三、工业机器人技术在汽车焊接中的未来展望未来,随着工业机器人技术的不断发展和应用,汽车制造企业会更加主动地将工业机器人技术运用于汽车焊接中。
同时,随着工业机器人技术的不断成熟和人工智能技术的加入,工业机器人在汽车焊接中的应用前景将会更加广泛。
汽车座椅是怎么生产出来的汽车座椅是怎样生产出来的?引言:近些年,随着生活水平的提高,汽车作为交通工具已经逐步进入到寻常百姓家,每逢周末、节假日,带着孩子自驾游已经成了一种时尚。
汽车座椅是为驾驶员及乘员提供便于操作、舒适安全、不易疲劳的重要工具。
我们在享受汽车座椅给我们带来舒适便利的同时,是否对其制作过程有所了解。
这里新材料小编给大家详细介绍汽车座椅加工工艺。
汽车座椅是汽车内饰中的重要部件,汽车座椅生产具有专业性和复杂性,目前行业内已形成由专业化工厂来完成座椅的生产,以提供特制化产品为整车配套。
本文将以经济型轿车座椅生产为例,介绍汽车座椅骨架、海绵体发泡、面罩的生产工艺流程及哪些企业在从事相关领域的制造。
汽车座椅的总体工艺流程图1汽车座椅生产流程骨架生产工艺冲压工艺冲压工艺:座椅骨架常用轧制型材制成或用钢板焊接而成,并用螺钉直接固定或通过座椅调节机构固定在车身上。
冲压工序主要完成板材、管材的原材料备料,以及板材成形工作。
图2板材冲压工艺流程图3卷材冲压工艺流程主要工艺设备:冷轧钢板选用液压剪板机下料;钢管采用管材切割机下料,利用压力机压扁端头;钢丝采用线材切割机下料;采用铣床加工头枕插杆齿槽。
冲压成形采用的7条冲压出产线如下。
座盆全自动生产线1条:由4台闭式双点机械压力机、1台自动开卷剪切机、输送装置组成。
主要生产座盆和分体式后靠板。
大件冲压出产线1条:主要出产整体式后靠板。
由5台闭式双点机械压力机、1套简易上料装配和3套压力机间运送装配组成。
采用人工上、下料。
小件全自动生产线3条:每条线由1台开式双点机械压力机、1套卷料开卷剪切装置和1套步进模具组成。
主要生产形状比较复杂的小型冲压件。
其它件冲压生产线2条:其中,1条线由6台2 000~2 500 kN闭式单点机械压力机、1套简易上料装置和5套压力机间输送装置组成。
人工上、下料,主要生产较大冲压件。
另1条线由3台1 600 kN以下闭式单点机械压力机组成。
焊接自动化技术在汽车制造中的应用随着汽车制造业的不断发展,自动化技术得到了广泛应用。
其中,焊接自动化技术作为汽车制造的重要环节之一,其应用也变得越来越普遍。
本文将通过介绍焊接自动化技术在汽车制造中的应用,以及该技术带来的优点和挑战,探讨其发展趋势和未来方向。
一、焊接自动化技术在汽车制造中的应用1、焊接自动化技术简介焊接自动化技术是指通过机器人、自动化设备等自动化工具实现的焊接工艺。
其前身是传统的焊接工艺,但相较于传统焊接,焊接自动化技术具有更高的精度、效率和稳定性。
2、汽车制造中的应用在汽车制造中,焊接自动化技术被广泛应用于车身组装、发动机组装、变速箱组装等环节。
其中,车身组装最为重要。
车身结构复杂、焊接点多,因此需要高效、精确、稳定的焊接工艺。
通过焊接自动化技术,可以实现全自动化组装线,大大节省人力和时间成本,提高生产效率。
二、焊接自动化技术带来的优点1、提升生产效率焊接自动化技术能够整合现有生产线,降低人力成本,实现生产效率的大幅提升。
同时,焊接自动化技术能够减少误差、提高产品一致性,降低废品率,进而提升产品质量。
2、提高安全性在传统的焊接工艺中,作业员需要在高温、密闭的条件下进行工作,存在极大的安全风险。
通过焊接自动化技术,可以实现机器人焊接,避免危险操作,同时机器人也不会受到高温的影响,减少机器损坏风险。
3、扩大生产规模焊接自动化技术能够灵活扩大生产规模,随着生产需求而不断增加自动化工具数量,具有非常大的生产控制弹性。
并且,自动化设备不会像人类劳动力一样出现疲劳,对生产效率可持续提升。
三、焊接自动化技术面临的挑战1、技术要求高焊接自动化技术需要高度精密的工艺和设备,需要较高的技术水平来进行维护和管理。
这种技术对操作员的专业知识和操作技能有较高的要求,需要有效的培训和知识传承。
2、设备成本较高自动化焊接设备的成本较高,无论是投资额还是维护成本都会高于传统的手工焊接。
因此对于小型企业而言,自动化焊接设备使用的门槛可能较高。
工艺流程优化的案例分析有哪些在当今竞争激烈的商业环境中,企业不断寻求提高生产效率、降低成本、提升产品质量的方法,工艺流程优化成为了实现这些目标的重要途径。
下面将为您介绍几个具有代表性的工艺流程优化案例。
案例一:汽车制造行业的生产线优化在汽车制造过程中,焊接环节的效率和质量对于整车的生产至关重要。
某汽车制造企业发现,其原有的焊接生产线存在着工人操作不便、焊接质量不稳定以及生产效率低下等问题。
为了解决这些问题,企业组织了专门的团队对生产线进行了深入的分析。
首先,他们对焊接设备进行了更新换代,引入了更先进的自动化焊接机器人,提高了焊接的精度和稳定性。
同时,对生产线的布局进行了重新设计,将原本分散的焊接工位集中起来,减少了零部件在生产线上的运输距离和时间。
此外,通过优化生产流程,将原本串行的焊接工序改为并行,大大缩短了生产周期。
例如,在车身焊接过程中,以前需要先完成车顶的焊接,再进行侧面的焊接,现在可以同时进行,从而节省了大量时间。
经过这一系列的优化措施,该企业的焊接生产线生产效率提高了30%,焊接质量也得到了显著提升,次品率大幅降低。
案例二:电子制造行业的 SMT 贴片工艺优化SMT(Surface Mount Technology)贴片工艺是电子制造行业中非常关键的一环。
某电子制造企业在 SMT 贴片生产过程中,面临着贴片精度不够、生产速度慢以及物料管理混乱等问题。
针对贴片精度问题,企业对贴片设备进行了校准和升级,同时引入了先进的视觉检测系统,对贴片过程进行实时监控和调整,确保贴片精度达到行业标准。
为了提高生产速度,优化了贴片程序和路径规划,减少了贴片头的移动距离和时间。
并且,对物料管理系统进行了改进,采用了自动化的物料配送和仓储系统,确保物料的及时供应和准确配送。
通过这些优化措施,该企业的SMT 贴片工艺生产效率提高了25%,贴片精度也得到了有效保障,产品质量得到了客户的高度认可。
案例三:食品加工行业的包装工艺优化在食品加工行业中,包装环节不仅影响产品的外观和保存期限,也关系到生产效率和成本。
汽车座椅骨架激光自动焊接工艺分析及控制摘要:汽车座椅是由多种不同结构的支架构成,由于汽车座椅焊缝分布多,焊缝质量要求高,产品要求节拍快,因此对其能自动焊接提出了更高的要求。
由于汽车座椅焊缝分布多,焊缝质量要求高,产品要求节拍快,因此对其能自动焊接提出了更高的要求,根据对汽车座椅支架焊接的操作过程进行分析,传统的焊接方式来说已经无法满足目前汽车工业的发展需求。
而新兴的激光焊接技术有效的改善传统焊接方法产生的缺陷。
关键词:汽车座椅支架; 激光焊接;激光远程焊; 焊接机器人采用机器人对座椅支架进行激光焊接,能够保证焊接过程更加稳定,并且通过激光参数优化,可以减少焊接飞溅,焊缝外形成形美观,并能有效解决焊接气孔、裂纹等缺陷,并且采用激光焊完成的座椅支架生产不仅能够满足产品技术的需求,而且还能够有效的克服传统人为操作中出现的问题。
另外,激光焊座椅焊缝成型的产品不仅具备美观的外形,而且具有稳定可靠的质量,以及更高的生产效率。
一、焊接机器人发展趋势据调查发现,工业机器人在不同焊接技术在各领域的应用,达到了50%的全球工业机器人的使用量。
截止到今天的统计数据可以看出,全球有超过百万套的机器人被应用于工业活动作业中,我国对机器人在工业应用方面的研究基本上是从上个世纪70年代末开始,经过了这几年的不断创新研究,不仅在技术方面得到了较大的提升,而且还对其进行了更好的应用,服务于我国国民经济的发展,为制造业提供更好的发展环境。
其一,在对用于焊接工作的机器人进行购买时,发现价格越来越低,但是其技术水平与价格成反比,其二,越来越大的劳动力需求,想要使制造大国在经济的带动下,成为制造强国,需要对不同类型的加工方式进行改进,以高品质产品的生产为目标,加强企业在行业竞争中的优势,这代表着机器人在未来的发展过程中将会得到广泛的应用[1]。
二、激光焊接原理激光是20世纪人类的伟大发明,激光在焊接中的应用极大推动了焊接技术的革新和发展,激光焊接正越来越显示出它优越性和很强的生命力。
汽车座椅骨架焊接工艺汽车座椅骨架是汽车座椅的支撑结构,它的质量和制造工艺直接关系到座椅的舒适性、稳定性和安全性。
焊接作为座椅骨架制造的重要环节,其工艺的高低直接决定了骨架的质量。
本文将深入探讨汽车座椅骨架焊接的工艺流程、技术要点以及相关质量控制手段,以期为汽车制造业提供焊接工艺的参考。
1. 焊接工艺流程汽车座椅骨架的焊接工艺通常包括以下步骤:•设计和准备:根据座椅设计图纸,确定骨架的尺寸、形状和结构。
准备所需的焊接材料、设备和工具。
•材料准备:对焊接材料进行切割、成型和处理,确保其符合设计要求,清除表面氧化物,保证焊接接头的质量。
•焊接操作:采用相应的焊接方法,常见的包括气体保护焊、电弧焊等。
焊接操作需要确保焊接缝的充分熔化和连接牢固。
•热处理:对焊接好的骨架进行热处理,以消除焊接产生的应力,提高骨架的强度和稳定性。
•表面处理:对焊接好的骨架进行表面处理,如喷涂防锈涂层,提高骨架的抗腐蚀性能。
2. 技术要点•焊接方法选择:根据材料的类型和设计要求,选择合适的焊接方法。
对于轻质材料,可以选择气体保护焊等方法,确保焊缝质量。
•焊接参数控制:控制焊接电流、电压、焊接速度等参数,以确保焊接过程中的稳定性和一致性。
•焊接接头设计:合理设计焊接接头的形状和尺寸,避免焊接应力集中,提高接头的强度和耐久性。
•焊缝检测:采用射线、超声波等无损检测技术对焊缝进行检测,确保焊接质量达到标准要求。
3. 质量控制手段•焊接工艺规程:制定详细的焊接工艺规程,明确每个环节的操作要求和质量标准,确保焊接过程的可控性。
•现场监控:在焊接过程中进行现场监控,对焊接操作进行抽查,及时发现问题并纠正,防止焊接质量不达标。
•焊接质量评估:对焊接好的骨架进行全面的质量评估,包括外观检查、尺寸测量、焊缝检测等,确保骨架质量合格。
汽车座椅骨架的焊接工艺直接关系到座椅的性能和使用寿命。
通过采用科学合理的焊接工艺流程、重点掌握技术要点以及强化质量控制手段,可以有效提高座椅骨架的质量和稳定性。
汽车座椅机器人焊接工作站项目技术方案书第一部分焊件的基础资料和焊接要求说明1.被焊工件基础资料:工件图片:第二部分生产节拍计算1.焊接工艺分析:1.1焊缝长度:三人靠背:13个散件,焊缝总长:600,12个点焊位。
三人座垫:32个散件,焊缝总长:620,44个点焊位。
单人靠背:12个散件,焊缝总长:400,12个点焊位。
单人座垫:14个散件,焊缝总长:450,18个点焊位。
2.生产节拍的计算:2.1焊接节拍计算前提条件:2.2单个工作站节拍的计算:说明:•从上述计算中可以看出,焊接时间基本上都是大于装夹时间,故而,生产节拍的计算可以忽略装夹时间。
•此为理论计算,实际操作因工件精度原因和操作的熟练原因以及焊接工艺等原因会有一点出入。
2.3单个生产节拍:三人靠背:169s 三人座垫:216s单人靠背:95s 单人座垫:115s2.4每套机器人工作站配两个工位产能:3 三人座垫支架8X36004-40X0.9=1080套4单人靠背8X36004-95X0.9=272套5单人座垫8X36004-115X0.9=225套第三部分机器人工作站介绍1.工作站简述:本工作站采用单机器人双工位的焊接方式。
成本低,效率高。
工作站主要包括机器人、焊接电源、清枪剪丝机构、系统集成控制柜、挡光系统、焊接夹具等组成.2.工作站的布局:图中尺寸仅为参考,3.工作站效果图:2673.792541.302-20’J18.65—1452.314.工作站配置表第四部分机器人工作站主要配置简介1. FANUCRobotMTOiA 弧焊机器人X -------- FA&ROBOT FANUC ---------------------------------------------------------------------------M-10iAM-20iA 配置最大运动半径有四种可供选择:1.4m1.6m1.8m2.0m M-10iA 标准型 最大负载10kg 最大半径1420m M-10iA/6L长臂型 最大负载6kg 最大半径1632m M-20iA 标准型最大负载20kg 最大半径1811m M-20IA/10L 长臂型最大负载10kg 最大半径2009m1.2基本配置:, FA&ROBOT FANUC弧焊用M ・10jA/M-20IA基本配置机器人M-10iA:1420mm10kg M-101A/6L:1632mm6kg M-20iA:1811nm20kg M-201A/10L:2009mm10kg1.1型号CONFIDENTIAL _7M-10tAM-20/A•3机器人本体 M-10iA/M-20iA控制柜R-30iAB 箱体彩色示教器 iPendantafccJiangcdtiylaadNote3)WflhafawMkaCONFtt)EimAL __ /•1WTfhA-3注2)最大可克St堂骑6^B H<TV3t W3.J.注3)DM350/500全数字式IGBT 逆变控制CO2/MAG 焊接机FULLDIGITALINVERTERCO2/MAGWELDINGMACHINEOTC 追求更高质量、更高效率的CO2/MAG 自动焊接机• 采用OTC 独特的IGBT 逆变控制技术大幅度提高了逆变器主频率(输出频率高达80KHz )• 采用OTC 新研发的数字式电子电抗器控制,实现全电流域的高速稳定焊接• 电弧特性的选择广泛,能满足不同工艺,不同操作者的全方位需求,全位置焊接时的电弧稳定性卓越• 全新的四轮驱动带码盘反馈控制的送丝装置使送丝更精确,更稳定1.4机器人作业范围新技术引领新时代NwwTechnologyForaNewAgwWorkenvelopandouterdimensions(M-KMA)CONFtt)EimAL _ 7 2.松下YD-350GR3焊接电源融入最新技术的松下金数字埋机!让牌嫌更精彩,■.K1S1MMS3SRHMMMMMMMR■造、;彳::«■:*-JMX,,»於臬「■"0•r K GM 融W 学■:加工国x 父心:然qS 《X♦Wi< ______ .J留维zzzj ―工* MISXIM. __C. 一乐出喀二mw 用ea AX :»y»*■,八节?1W-x :£»* •AB•y ,&-T ~・• XXK 仪—壮匕*。
焊接工艺的自动化与智能化解决方案焊接工艺在现代制造业中起着至关重要的作用,而随着科技的不断进步,自动化与智能化技术的应用正为焊接工艺带来革命性的变化。
本文将探讨焊接工艺自动化与智能化的解决方案,以及其对制造业的影响。
一、焊接工艺自动化的解决方案1. 机器人焊接技术机器人焊接技术是当前焊接工艺自动化的主流方案之一。
机器人可以进行高精度、高速度的焊接操作,不仅提高了焊接效率,还保证了焊接质量的稳定性。
机器人焊接技术的应用可以减少人工操作的不确定性,并能在复杂的工件结构中完成焊接任务。
2. 自动化焊接设备除了机器人焊接技术,还有一些其他的自动化设备可用于实现焊接工艺的自动化。
例如,自动化焊接设备可以根据预设参数和焊接程序自动完成焊接任务,减少人为因素的干扰,提高工作效率和焊接质量。
3. 激光焊接技术激光焊接技术是一种高度精确的焊接方法,通过激光束对焊接部位进行加热并熔化,实现焊接的目的。
激光焊接技术具有能量密度高、焊接速度快、热影响区小等特点,可以提高焊接质量和效率。
二、焊接工艺智能化的解决方案1. 智能焊接控制系统智能焊接控制系统利用传感器和控制算法,实现对焊接过程的实时监测和控制。
通过分析焊接参数和焊接质量的关系,智能焊接控制系统可以调整焊接参数,以保证焊接质量的稳定性和一致性。
同时,智能焊接控制系统还可以记录和分析焊接过程数据,为质量管理提供依据。
2. 人工智能辅助设计软件人工智能辅助设计软件可以根据焊接物体的形状、材料和所需焊接方式,自动确定最佳的焊接工艺参数。
通过分析大量的焊接数据和历史数据,人工智能辅助设计软件能够提供准确、高效的焊接工艺解决方案。
3. 数据驱动的焊接工艺优化通过采集和分析大量的焊接数据,基于大数据和机器学习算法,可以实现焊接工艺的优化。
数据驱动的焊接工艺优化方法可以提高焊接质量和效率,减少人为因素的干扰。
三、焊接工艺自动化与智能化的影响焊接工艺的自动化与智能化技术的应用,对制造业具有重大的影响。
汽车座椅激光焊接工艺研究阐述摘要:由于激光焊接技术越来越成熟,其应用方式也更简单,成本也更低了。
故而,激光焊接技术的应用价值得到了充分的展现。
而在以前只有汽车整车厂的部分岗位需要应用激光焊接技术,但是现在众多汽车零部件厂都极为依赖该项技术。
就当前的汽车零部件生产情况来看,激光焊接技术已成为不可或缺的一部分。
应用该项技术能极大地提高汽车零部件的生产质量和效率。
而就实际应用来看,激光焊接技术在汽车座椅骨架上的作用主要体现在这两点:第一,取代传统的电阻点焊工艺,改为应用激光搭接焊;第二,不再应用传统弧焊工艺,而去选择激光角焊接。
就当前激光焊接技术应用情况来看,激光焊接技术无疑有着很多传统焊接工艺所不具备的优势。
具体来说,就是指质量方面的提升、更好的精度以及变形程度更小。
而这极为符合当前汽车工业生产需求,是支持汽车工业柔性、模块化生产方式的基础。
因此,激光焊接技术在汽车零部件生产方面有着很高的评价。
关键词:激光焊接;工艺;汽车工业;汽车座椅引言由于汽车行业的发展越来越快,汽车座椅的生产水平和质量也有了很大提升。
因此,人们对汽车座椅的安全性以及舒适度也有了更高的标准。
除此之外,座椅的调节也会在一定程度上改变乘客的舒适度。
因此,座椅的调节性要好,要能满足多数乘客的需要。
而在过去,受技术的限制,汽车座椅生产时,常选用选择点焊或是弧焊技术。
但是,点焊技术有着明显的缺点,主要体现在更容易导致零部件发生变形。
因此,点焊的预留空间很大,且焊接速度会慢。
这当然不符合现在的发展需要。
因此,现代汽车工业的焊接技术多选择应用激光焊接技术。
激光焊接技术不但速度快,还会降低变形的程度,同时能有效保证零部件的精确度。
所以,就当前发展趋势来看,采用激光焊接技术是最有利于当前汽车生产行业发展。
1激光焊接的原理激光焊接的应用原理主要是指借助激光技术实现能源焊接。
具体来说,就是借助光学振荡设备或是电能、化学能等原始能量来实现对固态、液体、气态等介质的状态改变。
焊接机器人工艺优化随着现代工业的不断发展和自动化技术的不断进步,越来越多的焊接工作被机器人取代。
然而,仅仅拥有焊接机器人并不能保证焊接质量的稳定和生产效率的最大化,这需要具备一定经验的焊接工艺师对机器人进行优化和调整。
本文将从焊接机器人工艺的优化角度出发,对焊接机器人工艺的优化方法进行探讨。
一、焊接机器人的特点及问题在进行焊接机器人的优化前,我们首先需要了解焊接机器人的特点和存在的问题。
焊接机器人的特点主要有以下几个方面:1.高精度:焊接机器人具有高精度的控制系统,可以精准控制焊接的位置、角度和速度等参数。
2.高效率:相比人工焊接,焊接机器人具有更高的焊接速度和效率,能够大幅提高焊接生产线的产能。
3.低错误率:焊接机器人可以操作焊接过程中的一系列参数,确保焊接质量的一致性和稳定性。
4.高重复性:焊接机器人可以实现大量重复焊接任务,并且保证每次焊接的一致性和质量。
然而,焊接机器人所存在的问题也是需要重视的。
主要包括:1.焊接程序设计缺陷:焊接程序设计不当会导致焊接过程中产生不必要的误差和质量问题。
2.电弧不稳定:焊接过程中电弧不稳定会导致焊接缺陷和不稳定性等问题。
3.机器人姿态控制:机器人焊接时的姿态控制需要优化,以确保焊接质量和效率。
二、焊接机器人工艺优化的方法为了解决焊接机器人存在的问题,我们需要进行焊接机器人工艺的优化。
具体方法如下:1.优化焊接程序设计:焊接程序设计是保证焊接质量稳定和一致性的关键。
焊接程序设计应该严格按照产品设计要求,并且要考虑到焊接机器人的特性来进行调整和优化。
2.优化焊接参数设置:焊接参数设置是决定焊接质量的关键因素。
焊接参数设置应该根据产品材料、厚度和要求等因素来选择合适的参数,并且要针对性地进行调整和优化。
3.优化电弧控制:电弧控制是确保焊接质量和效率的关键控制因素。
焊接机器人应该根据电弧反馈信号进行及时调整和控制,确保焊接质量和效率的一致性和稳定性。
4.优化机器人姿态控制:机器人姿态控制是保证焊接抗力和质量的关键。
通过机器人焊接生产线优化汽车座椅骨架焊接工艺
作者:文/汤斌根
来源:《时代汽车》 2018年第12期
1引言
汽车座椅是车身内部重要的装置之一,共重要功能是为驾驶员及乘客提供便于操作、舒适而安全的驾驶位置,为乘客提供舒适、安全的乘坐空间,座椅骨架作为汽车座椅的核心部件之一,共基本结构主要为钣金结构或管框结构;采用机器人焊接可以保证座椅骨架良好的焊接成形和焊接强度,优质的焊接夹具可以保证座椅骨架的尺寸精度,大批量生产还可以保证焊接出来的产品具有良好的一致性,能够为主机厂提供品质合格座椅骨架,满足其装车精度及强度要求。
随着汽车零部件市场竞争的日益加剧和商务车座椅骨架生产技术的不断进步,在该领域广泛的应用工业机器人焊接已成为大势所趋。
2在建立机器人焊接生产线前全顺VE83双人副司机座椅骨架K3焊接工段的状况
(1)在建立机器人焊接生产线前车间全顺VE83双人副司机座椅骨架K3焊接工段由分散排列式的焊接工位组成,并全部采用C02人工焊接。
(见下图1)
(2)各焊接工位所采用的焊接夹具也均为人工焊接夹具。
(3)所焊产品焊缝以座椅骨架上的头枕板为例,尽管焊缝熔深也能达到标准要求,但一致性较差,且焊缝的外观质量也有待改善。
(4)人工焊接时由于没有运用合理的分序焊接,所以无法进行连线生产,各工序节拍(见下表1)。
3焊接生产线优化前的焊接工艺分析
3.1工艺分析
K3座椅骨架为全顺VE83双人副司机座椅骨架(见下图3),机器人焊接生产线仍采用C02气体保护焊接方式,焊接机器人选用日本松下四套TM1400机器人,四套350GR3焊接电源,配合定制六套焊接夹具和一套物流系统及一套周边附件。
通过详细分析工件各个散件间的相互装配关系、尺寸精度要求、焊缝长度及位置特点,结合各工件的焊接工作量及机器人的工作效率,进行焊接工序分析。
3.2节拍计算
节拍计算基准:机器人焊接速度600mm/min,每条焊缝的起、收弧时间均为Is,每条焊缝的跳转时间0.6s,部分焊缝需要分段焊接。
回转变位机变为时间10S/180。
(翻转变位机变为时间3S/180。
),循环清枪时间4S左右。
计算节拍为:
弧焊机器人1#工作站:
弧焊机器人2#工作站:
弧焊机器人3#工作站:
以3#工作站为例,工作节拍计算过程(见下表2)
4工艺优化过程
首先是建立三个连线的机器人焊接工作站:K3座椅骨架生产线由两个天吊单机器人
(TM1400)+大回转+双工位翻转工作站和一个天吊双机器人(TM1400)+大回转+双工位翻转工作站
及物流系统构成;见下布局图4:
4.1焊接机器人工作站特点:
(1)符合人机工程的夹具设计使操作者操作便捷、省力,减轻操作者劳动强度。
(2)夹具定
位元件的多个自由度都可方便、精确调整使其保持高精度,确保工件高质量。
(3)机器人工作站内设两个工位,当机器人在工位一焊接时,操作者在工位二装件;当机器人在工位二焊接时,
操作者在工位一装卸件;如此循环,从而保证机器人一直在焊接状态,充分利用机器人,提高
效率;工作站采用机器人+大回转+双工位布局,夹具与变位机连接方式为柔性连接,便于夹具
的互换。
(4)机器人工作站四周配置防护栏或遮光板,可避免弧光和飞溅造成的伤害。
(5)由PLC组成的控制系统灵敏可靠、故障少,且操作和维护方便。
4.2焊接机器人工作站焊接夹具的特点
(1)能够实现平滑三维焊缝的一次性焊接; (2)可以实现与两台机器人的焊接配合,并实
现对焊枪位置的判断, (3)夹具与焊枪中间不会发生任何碰撞; (4)确保了运动过程中制件
位置的准确性及焊接过程中焊枪与制件良好的接近性; (5)确保了各工位焊接工作完毕后对焊接变形的控制; (6)能保证焊接过程中尽可能实现平焊状态。
4.3焊接机器人工作站物流系统的特点
(1)物流系列生产线物流系统主要由物流存放架及天吊物流构成; (2)物流存放架用来进
行工件的存储,其在生产线上布置的具体位置见布局图5; (3)天吊物流用来进行工件的运输,将上一工序的工件输送到下一工序,起到承上启下的作用,共在生产先上布置的具体位置见前
面的布局图5。
4.4具体操作流程
(1)操作者在工位一装件,完成后,按下预约启动按钮,大回转将工位一回转至机器人焊接位置,机器人开始工位一的焊接;
(2)在机器人焊接第一工位工件的同时,操作者进行第二工位装(卸)工件,装完件后操作者退出,按下第二工位的预约启动按钮;只要机器人完成第一工位工件的焊接,大回转会将工
位二回转至机器人焊接位置,机器人开始工位二的焊接。
(3)当机器人在工位二进行焊接时,操作者在工位一装(卸)件,完成后按下预约启动按钮,当机器人完成工位二工件的焊接时,大回转会将工位一回转至机器人焊接位置,机器人开始工
位一的焊接。
(4)如此循环往复工作,工件装卸时间可与焊接时间重合,以提高生产效率,每个工作站配备一名操作工。
5工艺优化后的结果
5.1 工艺优化后的各弧焊工作站焊接夹具均为模块化、标准化焊接夹具,定位准确,使用方便,结构轻便合理:见下图5
5.2 工艺优化后的各工序节拍见下表3
通过用表3对比前面的表1可以看出:单台工时节拍已由原来的12 7 24”缩短到了现在
的6 7 28”;所以单班产能(按每班8小时计算)已经由原来的38台提高到了现在的74台。
5.3座椅骨架脚板装车孔位合格率的提高
由于焊接机器人工作站焊接夹具在充分考虑产品工艺性的同时,合理选择了受力点及夹紧
件的结构.从而确保了零件的焊接精度,抑制了零件的焊接变形;经验证,座椅骨架脚板装车
孔位对检具的一次合格率(FTT)。
已由原来的65%提高到了现在的100%。
(见下表4)。
4.4座椅骨架焊缝外观质量的提高
以座椅骨架头枕板上的焊缝为例,工艺优化后的焊缝外观质量明显优于工艺优化前的。
(见下图6)
5.5座椅骨架的焊缝熔深均能满足标准要求
以座椅骨架脚板位置的焊缝为例,焊缝熔深不仅能满足标准要求,且一致性较好;见下表5:
6结语
6.1优化后的机器人焊接生产线单件工作节拍缩短,提高了生产效率,降低了人工成本,
效益比优化前明显提高;
6.2机器人焊接的一致性和稳定性克服了人为因素带来的不足,使座椅骨架焊缝成形美观,质量符合顾客要求;
6.3由于机器人专用的刚性焊接夹具能有效地控制零件的焊接变形,从而使脚板孔位等关
键尺寸的合格率提高到了100%;
6.4生产线上各机器人弧焊工作单元均采用半封闭式工作站模式,焊枪沿固定轨迹焊接完
全依赖于焊接机器人,操作工主要进行装件和卸件操作,从而减轻了员工的劳动强度,同时降
低了焊接烟尘对对员工健康的影响,并改善了作业环境;
6.5通过批量生产验证,机器人焊接生产线上的各机器人弧焊工作单元运行稳定、可靠,
生产效益得到了提升。