焊裝生產(chǎn)線的規(guī)劃

　　摘要：汽車車身專業(yè)化是沖壓、焊接、涂裝和整體安裝四個(gè)操作。車身作為車輛的載體，只有制造出相應(yīng)的車身才能完成車輛的組裝。現(xiàn)場(chǎng)如何快速調(diào)試焊接夾具，正逐漸成為生產(chǎn)廠家的一大難題。一些經(jīng)驗(yàn)豐富的調(diào)試專家決定焊接生產(chǎn)線調(diào)試工作的質(zhì)量和進(jìn)度。本文主要介紹了調(diào)試過程，從功能調(diào)試、精度恢復(fù)、工藝認(rèn)證等預(yù)驗(yàn)證對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試的目的和思路，以及改進(jìn)工藝記錄和過程控制的重要性。預(yù)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)后續(xù)調(diào)試器將充分了解調(diào)試環(huán)節(jié)，對(duì)調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題迅速做出反應(yīng)，在調(diào)試過程中快速拉動(dòng)關(guān)鍵指標(biāo)。

　　關(guān)鍵詞：焊裝生產(chǎn)線;工藝規(guī)劃;布局設(shè)計(jì)

　　引言：作為汽車工業(yè)四大主要工藝之一，焊接工藝的重要性顯而易見。重要任務(wù)是形成車身并為整車提供支撐結(jié)構(gòu)，以確保最終裝配中各個(gè)零件的精度。因此，焊接流程比其他三個(gè)流程復(fù)雜得多。車間的布局以及倉(cāng)庫(kù)和配送線的準(zhǔn)確性不僅受到車間規(guī)劃的限制，還受到生產(chǎn)線布局的限制。沒有完美的布局方案，只有最適合的方案。

　　1.焊裝生產(chǎn)線簡(jiǎn)介

　　焊接生產(chǎn)線是一種集工業(yè)機(jī)器人與焊接槍夾、焊接夾、外圍管道設(shè)備、物流和控制鏈于一體的復(fù)雜系統(tǒng)。工業(yè)焊接機(jī)器人一般采用六軸鉸接機(jī)器人，安裝在各軸上的伺服電機(jī)可在工作范圍內(nèi)提供任意位置的能力，線夾、焊接和涂裝均可完成。此外，工業(yè)機(jī)器人具有靈活的編程能力，可根據(jù)不同的工藝流程使用。選擇生產(chǎn)線進(jìn)行焊接，代替工人手工焊接，大大提高了生產(chǎn)線的自動(dòng)化、靈活性，縮短了生產(chǎn)周期。

　　2.汽車車身焊裝生產(chǎn)線的組成

　　2.1 焊裝夾具。焊機(jī)是汽車焊接線生產(chǎn)中最重要的工具部件，其主要功能是對(duì)焊接件進(jìn)行定位和鎖定，確保車身的形狀、尺寸和精度滿足具體設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，在汽車焊接的具體過程中，焊接設(shè)備的自動(dòng)化程度將在汽車批量生產(chǎn)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在生產(chǎn)中，這種焊接設(shè)備不僅可以在相關(guān)工藝中實(shí)現(xiàn)焊接阻力和零件定位，而且可以在以前的工藝中對(duì)零件焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和校正。因此，焊接裝置的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效果將直接影響自動(dòng)焊接的整個(gè)生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)能力。焊接裝置的主要部件包括定位板、壓板、支架、氣動(dòng)或手動(dòng)鎖定元件。一些焊接裝置也有固定裝置。在一定的自動(dòng)控制下，焊接裝置在移動(dòng)氣缸時(shí)可以進(jìn)行鎖定或解鎖。在此基礎(chǔ)上，將信號(hào)從輸出點(diǎn)輸出到PLC，實(shí)現(xiàn)電磁閥的自動(dòng)控制，完成焊接裝置的夾緊和松開。

　　2.2 焊槍。焊槍的主要功能是焊接汽車零件。焊接燃燒器的安裝方式多種多樣，如移動(dòng)式、旋轉(zhuǎn)式、固定式德國(guó)。由于車體是立體的，焊接時(shí)應(yīng)避免焊槍在車體周圍的干擾，并應(yīng)垂直于焊接點(diǎn)所在的平面。因此，在柔性焊接線的生產(chǎn)中，焊槍的焊接過程中也需要進(jìn)行三維位移，可通過三維運(yùn)動(dòng)機(jī)器人上的手來夾持。在用焊槍自動(dòng)焊接零件的過程中，焊接控制器是必不可少的設(shè)備，其主要功能是控制每個(gè)焊接周期的電流分布和焊接時(shí)間。一般來說，焊接控制器包含許多規(guī)范，不同的規(guī)范適用于不同材料的焊接控制。在燃燒器的自動(dòng)控制下，PLC輸出信號(hào)主要控制其增壓，實(shí)現(xiàn)焊接控制器的自動(dòng)啟動(dòng)，然后由焊接控制器和焊接變壓器控制焊槍，并根據(jù)相關(guān)規(guī)范保證焊接電流和時(shí)間的合理分配。焊接完成后，焊接控制器在接收到完成信號(hào)后執(zhí)行該信號(hào)，PLC控制焊槍的放電，將其移動(dòng)到新的焊接點(diǎn)，并旋轉(zhuǎn)新的焊接過程。

　　2.3 輸送裝置。輸送裝置也是汽車焊接生產(chǎn)線中不可缺少的設(shè)備，這種裝置的主要功能是在不同的工作場(chǎng)所之間傳遞汽車零件。其主要部件包括托盤、托盤抽運(yùn)裝置、機(jī)械手等。在PLC運(yùn)輸裝置的自動(dòng)控制下，其機(jī)械手可將相應(yīng)的汽車零件接上托盤，然后將其運(yùn)送到指定的工作場(chǎng)所，并在每個(gè)工作場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)備件的自動(dòng)運(yùn)輸。

　　3.汽車焊裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

　　3.1 主要設(shè)計(jì)步驟。基于PLC的汽車焊接線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要步驟是：首先，充分了解汽車焊接線控制的所有生產(chǎn)過程和要求，并編制工作循環(huán)、功能圖，必要時(shí)提供控制系統(tǒng)電路圖和電路圖。為了充分掌握整個(gè)生產(chǎn)線的全部功能，使PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足生產(chǎn)線的工作條件。其次，根據(jù)生產(chǎn)線的實(shí)際控制要求，在PLC輸出信號(hào)上分配地址號(hào)。在配電裝置中，通常需要一個(gè)顯示PLC輸入和輸出信號(hào)地址的控制表。第三，PLC控制系統(tǒng)的硬件部分根據(jù)上述列表進(jìn)行設(shè)計(jì)。有必要設(shè)計(jì)控制面板和電氣柜，并列出標(biāo)準(zhǔn)和外購(gòu)件。第四，梯形電路是根據(jù)具體的控制要求設(shè)計(jì)的，在具體的設(shè)計(jì)中，通常需要適當(dāng)?shù)纳虡?biāo)，為后續(xù)的閱讀和調(diào)試提供適當(dāng)?shù)谋憷Ｌ砑拥淖⑨尡仨毰c上表中的組件注釋匹配。最后，準(zhǔn)備輸入程序。在此過程中，如果使用的是便攜式設(shè)備，則需要將比例圖轉(zhuǎn)換為命令指令圖。當(dāng)程序員需要使用各種筆記本電腦來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)圖形轉(zhuǎn)換時(shí)，程序員可以直接使用，而無需使用各種PLC編程軟件。

　　3.2 機(jī)器人系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。在機(jī)器人編程中，可以使用面向?qū)ο缶幊踢^程庫(kù)或邏輯處理、結(jié)構(gòu)化智能編程架構(gòu)。結(jié)構(gòu)化機(jī)器人編程方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，編程各種結(jié)構(gòu)段，容易診斷錯(cuò)誤。第二，以清晰易懂的方式演示基本的管理方法。第三，提高方案的服務(wù)、修改和擴(kuò)展效率。第四，把復(fù)雜的管理方案分成幾個(gè)簡(jiǎn)單的次級(jí)方案。第五，縮短編程時(shí)間。第六，具有相同特性的程序組件可能會(huì)發(fā)生變化。第七，每個(gè)處理器的存儲(chǔ)庫(kù)功能可以獨(dú)立開發(fā)，使用方便。故障處理程序通常用于在執(zhí)行程序時(shí)接收錯(cuò)誤信號(hào)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障。

　　4.柔性化在汽車焊裝生產(chǎn)線的應(yīng)用

　　4.1制造合理輸送渠道。制造商可以通過精確的測(cè)量來獲得他們長(zhǎng)期生產(chǎn)的不同類型汽車的相關(guān)參數(shù)，然后將最大參數(shù)設(shè)置為運(yùn)輸走廊的標(biāo)準(zhǔn)，以確保不同類型車輛的順利通過。或者將運(yùn)輸通道轉(zhuǎn)換為移動(dòng)通道，根據(jù)預(yù)先輸入的參數(shù)自動(dòng)感知不同類型的車輛，自主調(diào)節(jié)運(yùn)輸通道。在裝配過程中，需要預(yù)先存放不同車體類型的車體和零件，然后根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度調(diào)整相關(guān)零件，逐次推進(jìn)生產(chǎn)線，要求大面積存放。

　　4.2提高設(shè)備穩(wěn)定性。汽車柔性裝配的主要設(shè)備包括汽車運(yùn)輸設(shè)備、液體灌裝設(shè)備、玻璃涂層和安裝設(shè)備。這些設(shè)備的穩(wěn)定性取決于整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。企業(yè)在建設(shè)柔性生產(chǎn)線時(shí)，應(yīng)考慮各方面因素，根據(jù)生產(chǎn)多樣化的需要，對(duì)原有的剛性機(jī)械進(jìn)行精心的改造。或者聘請(qǐng)高素質(zhì)的設(shè)計(jì)人員，提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度，從而使生產(chǎn)機(jī)械能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)，更好地達(dá)到靈活生產(chǎn)的效果。如果提高了設(shè)備的穩(wěn)定性，就實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)。

　　4.3提高工人專業(yè)性。企業(yè)可以從原職工中選拔具有較高學(xué)習(xí)適應(yīng)能力的人員，并提供靈活工作技能培訓(xùn)。從事生產(chǎn)的職工至少要有3個(gè)工作崗位，使企業(yè)更好地轉(zhuǎn)向靈活生產(chǎn)。不同的做法各有利弊，企業(yè)可以根據(jù)自己的實(shí)際情況合理選擇。此外，各環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)人要結(jié)合實(shí)際，科學(xué)管理生產(chǎn)，避免感性思維超出合理思維，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　4.4完善信息傳遞系統(tǒng)。企業(yè)要聘請(qǐng)專業(yè)人員，為柔性汽車焊接生產(chǎn)線建立完善的信息管理和信息傳輸系統(tǒng)，廣泛運(yùn)用計(jì)算機(jī)等科技手段，使信息傳輸?shù)纳a(chǎn)、質(zhì)量、物流等環(huán)節(jié)暢通無阻、及時(shí)到位，要實(shí)現(xiàn)無信息遺漏、無差錯(cuò)。此外，還必須明確供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的職權(quán)范圍，使其在質(zhì)量保證范圍內(nèi)開展工作，并及時(shí)準(zhǔn)確地向下一個(gè)供應(yīng)鏈傳達(dá)有關(guān)工作的信息，并報(bào)告上一個(gè)生產(chǎn)鏈的成果。

　　結(jié)論：在自動(dòng)焊接過程中，焊接生產(chǎn)線的自動(dòng)控制是保證焊接質(zhì)量。因此，在具體的汽車生產(chǎn)過程中，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)和技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)PLC技術(shù)的應(yīng)用研究，合理使用PLC焊接生產(chǎn)線，并根據(jù)現(xiàn)狀和實(shí)際要求設(shè)計(jì)其自動(dòng)控制系統(tǒng)。這可以很好地實(shí)現(xiàn)汽車焊接生產(chǎn)線的自動(dòng)控制，充分滿足現(xiàn)代汽車焊接工作的實(shí)際需要，促進(jìn)汽車生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化發(fā)展。

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