自动化焊接机器人生产线的应用与优化

　　摘要：自动化焊接机器人生产线具有生产效率高，产品一致性好，质量状态稳定等优势。但在实际生产过程中，进行焊接时经常会出现产品报废或者返工的问题，因此，需要对生产线进行优化，以提高焊接产品的质量。

　　1自动化焊接机器人的优点

　　1）稳定和提高焊接质量，能将焊接质量以数值的形式反映出来；2）提高劳动生产率；3）改善工人劳动强度，可在有害环境下工作；4）降低了对工人操作技术的要求；5）缩短了产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资。

　　2自动化焊接机器人生产线的优化应用

　　2.1自动化焊接机器人生产线的优化理论支持

　　生产线优化的本质目标在于实现成本控制、（控制过量生产前提下的）产能提升、减少非必要人工操作和等待、保障和改善生产质量。从已有生产线优化的角度来看，成本控制基本被涵盖在非必要人工操作减少中；过量控制在目前的市场需求下一般不会出现，而且这种控制目标也不需要依赖生产线本身实现。因此，已有生产线的优化主要通过减少等待、生产质量改善两个方面来实现。在实际生产线优化中，应用的理论有以下几类：其一，PFMEA，即过程失效模式与后果分析，本质上是对可能出现错误而造成的损失的预先分析，主要内容包括加工与生产方法的经济性、合理性、安全性、工序能力、供需自检能力、设备维修等方面，主要通过严重度（失效模式的影响级别）、频度（出现问题的可能性级别）、探测度（找出失效原因、或许失效模式的可能性评价指标）、风险优先指数来进行分析（前三项数字的乘积）。其二，工序能力分析，是指特定供需在规定时间内处于稳定加工状态的能力，工序能力分析是保障生产质量的前提，通过分析可以找出影响工序能力的主要因素，从而为工艺改进提供方向上的指导，从本质上来讲，是保障生产一致性能力的必要条件，就自动化焊接机器人的应用方向来看，工序能力分析就显得十分有必要。

　　2.2 自动化焊接机器人生产线的优化应用

　　2.2.1柔性化生产技术

　　现阶段，柔性化生产在各个生产行业中受到了广泛的认可和欢迎，柔性化生产主要是可以实现同一生产线上生产出不同的产品，并且对于不同生产产品的切换比较方便，不需要浪费过多的时间，而且另外产品的生产也不需要耗费大量的准备时间，实现不同产品之间生产的自由转换。这样可以节约大量的时间和资源，有利于促进企业的发展。目前，我国的柔性化生产主要涉及两个方面，一方面是部分组件快换，另一方面是整体工装快换，这两种快换方式的应用大大提高了生产效率。

　　2.2.2机器人传感器技术

　　该项技术的使用主要是运用传感器设备来提高机械化生产效率，对工作距离和工作时间等方面条件进行有效控制。比如，针对光电式传感器设备的使用，主要是针对生产线焊接工作当中，焊接机器人加工工作进行有效感应，并且可以有效减少因为焊接机器人工位位置误差所产生的质量问题。比如，在机器人的焊接加工过程当中，需要有效设置出对应的焊接夹具，通过将工件直接进行固定，然后通过机器人感应到所需要焊接的具体位置以及焊接内容，以此来有效保证焊接工作的顺利进行。但是在实际的焊接工作中经常会出现夹具掉落等情况，造成定位工作存在一定的误差，会直接影响到焊接机器人的焊接工作精确度。通过使用机器人传感器技术，可以有效提高焊接工作的整体质量和稳定性。

　　2.2.3 PLC控制系统

　　PLC控制系统属于电气自动化设备当中非常重要的核心技术，要点在机器人到焊接加工生产线当中，可以对每一个生产线的各种机械设备展开集中化控制与分散性控制工作，充分保证每一种机械对在工作过程中可以实现快速响应。如果出现焊接机器人产生故障问题的条件下，PLC控制系统可以即刻响应以及有效调整整个产品生产线的设备运行工作状态，以此来有效避免因为错误的加工而产生不必要的材料浪费问题。

　　2.2.4智能信息化技术

　　在焊接生产线的正常工作过程中，通过自动化信息技术的有效应用，可以对整个焊接生产线进行实施性管理。基于PLC 控制系统可以有效获取焊接机器人在工作过程中的各项运行数据信息，同时在智能信息系统当中，对于这些信息内容进行加工和使用，比如可以对流水线生产节拍进行有效统计，同时针对每一个工位生产提出相应的工作报告，为生产线的工位调整工作提供出必要的数据支撑。

　　3自动化焊接机器人生产线优化工作策略

　　3.1选择合理的生产线方案

　　自动化焊接机器人生产线有半自动化和全自动化两种不同的生产形式。顾名思义，全自动化生产其生产过程中智能化的程度较高，生产过程中需要的工作人员较少，生产效率较高，但是自动化生产也需要投入更多的资金，而且一旦某一个部分出现问题，可能会对整个生产造成影响。因此，在实际的生产过程中，企业要根据自己的需要选择合适的生产方案。另外，由于不同的领域对于焊接的要求和生产环节也不一样，所以在生产的过程中要对生产的环节进行科学合理的规划，引入现代化的管理理念，确保焊接工作能够顺利进行。

　　3.2严格筛选专业素养较高的工作人员

　　机器人的自动化生产并不是实现了所有生产环节的自动化，在生产的过程中需要加入工作人员，工作人员需要对机器人的生产进行设置工作，以确保机器人的自动化生产符合实际的需要。另外，还需要专业人员定期对机器人进行调整和检测工作。可以看出，这些操作对于工作人员的专业性水平要求较高。因此，生产企业要加强对于工作人员的培训和教育，引导和鼓励工作人员学习先进的知识，并且将先进的知识应用到实际的生产过程中。提高工作人员的专业素养，培训合格之后再安排上岗，最大程度地满足生产中的需要，还可以对焊接机器人进行最合理有效的维护。

　　3.3选择相适应的机器人焊接设备

　　机器人的自动化焊接由工业机器人、焊接设备和辅助设备组成，不同设备的作用不同，并且质量也存在一定的差异，对于技术要求也不一样，所以在实际的生产过程中，对于不同的生产设备要进行具体的分析和研宄，以确保每一种设备都能发挥最大的作用，进而保证整个生产线的顺利进行，减少因为某一设备出现故障而造成整个生产线停止运行，对整个生产带来不利影响。不同的企业在选择自动化机器人焊接设备时，首先要明确自己的生产需要，然后根据实际需要选择最合适的焊接设备，以确保焊接工作的顺利进行。与此同时，还要对机器人设备的零部件进行检测，一旦机器人设备的零部件出现问题，要及时解决，而且定期对零部件进行优化和完善，确保机器人设备可以发挥其最大的作用，促进企业的生产和发展。

　　4结束语

　　自动化焊接机器人生产线的应用与优化可以有效提高产品的焊接工作精确度，同时避免人为性误差所产生的影响，有效节省不必要的人力资源投入量，全面推动工业生产线的快速向前发展。

　　参考文献：

　　[1]李永博.机器人生产线在船舶智能制造中的应用研究[J ] . 船舶工程，2017，39（10）：95-99.

　　[2]钟平，李华雄.多机器人协同系统在汽车焊接生产线中的应用[J].天津职业技术师范大学学报，2018，28（1）：31-34.

　　[ 3 ]曹成铭，高婷婷，吕会贤，马忠涛，潘兴东，李圣文.中部槽机器人自动化焊接生产线的研制与应用[J].煤矿机电， 2020，41（2）：57-60.