机器人在汽车保险杠焊接中的应用
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工业机器人在现代制造行业中的应用
工业机器人是现代制造业中重要的自动化设备之一。它可以在生产线上代替人类完成大量重复性、繁琐的工作,提高生产效率和产品质量,同时还可以降低生产成本和风险。
工业机器人广泛应用于汽车制造、电子制造、食品加工、医药生产等行业中,下面我们就来具体了解工业机器人在这些行业的应用情况。
一、汽车制造领域中的应用
在汽车制造领域,工业机器人的应用范围相当广泛,例如车身焊接、喷漆、组装、搬运等。它们可以帮助制造商加速生产流程,并提高质量、降低成本。
首先,汽车的生产需要进行大量的焊接作业,包括车身结构、底盘、变速器和发动机等不同部位的焊接。这些任务需要仔细的布局和高质量的焊接,以确保车辆结构的稳固和安全。工业机器人在此领域中,可以代替人类进行高品质的焊接,既可以保证产品的质量,也可以降低生产成本。
其次,汽车制造需要定期进行喷漆,以使车辆表面达到所需的外观和保护效果。这项工作需要精准的技术和高水平的工作人员。而工业机器人在此方面的应用,可以帮助制造商实现精准、高品质的喷漆,节省用工成本,减少喷漆误差,还可以减少污染和废物的排放。
除此之外,工业机器人还可以在汽车制造领域中完成其他任务,例如组装零部件、搬运物料等。它们可以帮助企业减少重复性劳动和人力投入,提高工作效率,从而提高企业的竞争力。
电子制造领域作为现代制造业中的重要产业之一,同样离不开工业机器人的应用。电子制造领域中的工业机器人应用主要集中在电路板制造、LED生产、手机组装等方面。
首先,工业机器人在电路板制造过程中可以代替人类操作,实现高速、高密度、高准确度的贴片技术,大大提高生产效率和质量。同时,由于工业机器人的反应速度极快,可以在电路板焊接和结合等关键工序中,实现精准的控制和加速,为电子制造提供了强有力的支持。
其次,在LED生产中,工业机器人可以协助完成LED晶片的粘合、切割和封装等操作,实现高品质、高效率的生产。此外,由于LED光源被广泛应用于灯具制造、汽车灯和路灯,因此工业机器人在此方面的应用还具有广泛的市场需求。
第45卷第4期 2007年4月 上海涂料 SHANGHAI COAT【NGS V01.45 NO.4 Apr.2007
一个优化机器人喷涂保险杠参数实例
张明王瑞 (延锋伟世通汽车饰件系统有限公司,上海201805) 摘要:通过DOE(Design ofExperiment)实验,定量分析现有机器人喷涂工艺参数,找到最佳参数,达 到提高喷涂油漆利用率,节约油漆用量的目的。 关键词:保险杠;喷涂;DOE(实验设计) 中图分类号:TQ 639 文献标识码:A 文章编号:1009-1696(2007)04-0035-02 0引言 作为汽车制造的四大工艺之一的涂装工艺,近 年来在国内有了快速发展。轿车喷涂保险杠作为主 要的车身部件,其喷涂面积是除车身之外最大的部 件之一。目前,国内年产超过20万支保险杠的涂装 线约20多条,其中近一半采用了机器人喷涂。 在保险杠喷涂施工中,如何提高油漆的利用率 是涂装工艺优化的一个重要方面。目前,即使是使 用机器人喷涂,采用旋杯等涂装效率较高的设备施 工,由于产品的基材和形状特点,整体涂装上漆率 仅在40%左右。提高喷涂的油漆利用率,无论在经 济效益还是在环保方面都有重大意义。 在喷涂过程中,不同的施工参数对油漆的利用 率有明显影响。但是,在传统手工喷涂作业中,对 于喷枪的流量、扇面、雾化数值的选择,更多的是 基于经验,定量分析很难进行,即使获得了结论, 实施性也大打折扣。在使用机器人喷涂中,目前的 设备已经能够量化控制每一枪的油漆流量、雾化空 气流量、扇面空气流量等参数。这使得我们定量分 析喷涂参数和油漆上漆率之间的关系成为可能。本 文主要记录在工厂六西格玛活动中,使用DOE分析 方法,获得最佳施工参数的例子。 1试验部分 1.1试验材料 产品:上海大众STN3000保险杠,后保。 [收稿日期J 2007-03-01 程序参数:喷涂距离250 nun,速度1 200 mm/s。 油漆:AKZONOBEL双组分塑料底漆,粘度 14~15 s(DIN4#,25℃)o 喷涂机器人:ABB TR5002。 喷枪:AGMD一514一FF1.4—797C单头喷枪,流 量0-700 mL/min,最高空气压力0.42 MPa,喷枪针 孔直径1.4nLm。 漆膜测厚仪:HCC一24A涂层测厚仪和显微镜 切片法。 1.2试验方法 选取目前正常生产的STN3000保险杠喷涂轨迹 程序,设计不同的流量、雾化和扇面参数,选用这 些参数喷涂产品,测量每组参数下的膜厚结果。目 前喷涂使用的参数范围如下。 流量:100~350 mL/min; 雾化压力:150~350 L/min; 扇面:150~350 L/min。 依据DOE试验方法,上述3组数据的试验取值 如下: 取值范围 100~350 150~350 150-350 中心点 225 250 250 变化半径 125 100 100 1 299.33 309.46 309.46 —.1 150.67 190.54 190.54 D 74.33 59.46 59.46 1.3试验说明 3000后保险杠由三个平面组成,分别是左右侧 面和正面。喷涂底漆时,侧面各喷涂4枪,正面喷
焊接机器人技术现状与发展趋势
摘要:近几十年来,随着自动控制理论、计算机技术、电子技术和通讯技术等的飞速发展,自动化焊接方法尤其是机器人焊接技术得到了迅速发展。用自动化焊接方法代替人工焊接已经成为全球工业制造必然的发展趋势,在一些行业中将逐步替代传统的人工焊接。自二十世纪以来,焊接自动化技术的应用在我国越来越普遍,当前在汽车工业、大型管道等产品的制造过程中,已用焊接机器人实现了大量焊接接头的连接,并且在某些具体的工业生产中尤其是汽车制造中已形成了一套高生产效率、高焊接质量的焊接自动生产线,大力推动了焊接在工业生产中的规模化、机械化和自动化。机器人焊接技术在显著提高焊接生产效率的同时,还提升了产品焊接质量,改变了工人的操作环境,很大程度上降低了工人的劳动强度。
关键词:焊接机器人;控制技术;焊接技术;智能化
截至目前,焊接智能机器人领域在经验方面已先后完成至少三次大规模技术更新升级,从一个仅能在原始教学和回放模式下独立操作的智能焊接机器人,到一个能够通过多传感器模式实时接收焊接信息数据的自动离线智能焊接机器人。然后逐步发展和进化为能够超越我们通常所说的多传感器模式的智能机器人,双方已经能够通过自学习编程和其他方式快速实现焊接机器人的自适应焊接,该机器人能够自动适应复杂工作环境的功能要求。
1焊接机器人介绍
早些年间,最开始出现的是火烙铁钎焊、锻接等简单的金属连接方法。从上世纪三十年代以后才逐步形成电弧焊、电阻焊,到后来的埋弧焊,二氧化碳保护焊。从上世纪八十年代开始,在焊接领域逐步使用机器人焊接技术,使得自动化焊接技术的步伐向前迈出了关键一步。
改革开放以后,焊接机器人的应用也较为普遍,各种用途的工业机器人在各自领域得到广泛的应用。现已广泛应用于汽车零部件制造业中、重型机械结构部件、锅炉压力容器件、铁路车辆、国防兵器等方面。当前,国外焊接机器人已经逐渐形成了欧美和日本这两大体系。
焊接机器人主要是指具有三个或者三个以上可自由编程的运动轴,依靠编写程序实现对机器人的控制,使机器人能够按照预先规定的作业路径及速度,把焊接工具送到指定位置的机器。焊接机器人主要包含两个部分,即机器人、软硬件及焊接相关设备。
焊接机器人的工程应用
本文介绍了我国焊接机器人的应用状况、应用焊接机器人的意义和焊接机器人应用工程几个方面的情况,同时介绍了焊接机器人的4种最新的应用技术。
国焊接机器人技术的发展
我国开发工业机器人晚于美国和日本,起于20世纪70年代,早期是大学和科研院所的自发性的研究。到80年代中期,全国没有一台工业机器人问世。而在国外,工业机器人已经是个非常成熟的工业产品,在汽车行业得到了广泛的应用。鉴于当时的国外形势,国家“七五”攻关计划将工业机器人的开发列入了计划,对工业机器人进行了攻关,特别是把应用作为考核的重要容,这样就把机器人技术和用户紧密结合起来,使中国机器人在起步阶段就瞄准了实用化的方向。与此同时于1986年将发展机器人列入国家“863”高科技计划。在国家“863”计划实施五周年之际,同志提出了“发展高科技,实
现产业化”的目标。在国市场发展的推动下,以与对机器人技术研究的技术储备的基础上,863主题专家组与时对主攻方向进行了调整和延伸,将工业机器人与应用工程作为研究开发重点之一,提出了以应用带动关键技术和基础研究的发展方针,以后又列入国家“八五”和“九五”中。经过十几年的持续努力,在国家的组织和支持下,我国焊接机器人的研究在基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大进展,并已进入使用化阶段,形成了点焊、弧焊机器人系列产品,能够实现小批量生产。
我国焊接机器人的应用状况
我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等几个主要行业。汽车是焊接机器人的最大用户,也是最早用户。早在70年代末,电焊机厂与电动工具研究所,合作研制的直角坐标机械手,成功地应用于牌轿车底盘的焊接。“一汽”是我国最早引进焊接机器人的企业,1984起先后从KUKA公司引进了3台点焊机器人,用于当时“红旗牌”轿车的车身焊接和“解放牌”车身顶盖的焊接。1986年成功将焊接机器人应用于前围总成的焊接,并于1988年开发了机器人车身总焊线 。80年代末和90年代初,德国大众公司分别与和一汽成立合资汽车厂生产轿车,虽然是国外的二手设备,