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机器人在车身焊装线上的应用


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■ 东风悦达起亚汽车有限公司/潘 涛

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机器人 在车身焊装线上的应用
汽车市场的快速增长不仅对柔性化生产提出了更 高的要求,而且机器人的应用模式也在不断改变。焊 接机器人的应用在提高生产效率的同时,也大大提高 了焊接件的外观和内在质量,并保证了产品质量的稳 定性,降低劳动强度,改善了劳动环境。

白车身柔性 化的生产模式需要的不仅仅只是焊接机器人,如东风 悦达起亚焊装车间,还采用了各种组合式的夹具,一 条生产线可以对七款车型进行高度柔性化混流生产, 分别是赛拉图(L D c)四门/五门、福瑞迪(T D c)、 起亚K5(T F c)、起亚K2(Q B)四门/五门、起亚K3 (YDc)。机器人除应用于焊接外,打胶、搬运、组装 以及精度检测也已全部机器人自动化,机器人的数量已 经达到284台。为达到柔性化生产的需要,不同的机器 人之间有着不同的应用模式,本文主要介绍我公司焊装 车间机器人的应用模式。
图1 夹具台车滑行系统+焊接机器人方式

进行,使机器人焊接时间与工件上、下料时间同步,这 种方式可以节约操作时间。双夹具滑轨形式的焊接机器 人系统利用滑轨持续为焊接机器人送料,生产速度较 快,可靠性较高。

2.打胶装置+搬运机器人

机器人在焊装柔性化生产线中的应用 模式
按照机器人系统在汽车焊接的夹具布局的不同特点 及外围设施的不同配置,我工厂机器人系统可分为八种 形式。

如图2所示,该结构形式简单,打胶装置胶枪位置
搬运机器人 打胶装置

1.夹具台车滑行系统+焊接机器人
如图1所示,两套夹具台车放置在滑行轨道上,由 磁电驱动使装有工件的夹具台车进入焊接等待区等待, 在机器人焊接完成后由台车旋转交换位置,焊接等待区 夹具台车进入焊接区焊接,焊接区夹具台车进入焊接完 成区,由焊接完成区抓件搬运机器人下料转序,空台车 进入上料区由操作人员继续上料装件,两个工作站交叉
图2 打胶装置+搬运机器人方式

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固定不变,搬运机器人通过轨道来回移动抓取货架区货 架中不同车种部品以及旋转部品位置,来实现打胶装置 对多车种部品的打胶。系统故障率低,机器人打胶、搬 运为一体,因而机器人的利用效率高,所以在新的生产 线上应用比较广。

焊机组合而成,类似于打胶装置+搬运机器人方式。它 们之间的配合所体现的主要优点是能适应各种位置的焊 接。搬运机器人采用多车种共用夹紧夹具,可夹紧搬运 七种车型部品,最大限度地提高了机器人的利用率。主 要应用于门盖线、侧围线。

3.组装夹具+搬运机器人
如图3所示,该形式由组装夹具和搬运机器人组 成,按照组装顺序,不同的搬运机器人在组装夹具上对 多车种部品进行组装,达到柔性化生产模式。搬运机器 人抓取部品,等待区侧围外板与部品等待区侧围外加强 板移动到部品组装区夹具上进行简单地组装,组装后, 部品组装区处搬运机器人对其进行搬运移动,行进到下 道工序部品组装区继续人工组装。此类机器人实现了搬 运、组装为一体,机器人的利用率较高,目前广泛使用 在柔性化生产线中。
侧围加强板叠加在外板上

5.包边压力机+搬运机器人
如图5所示,该技术在门盖线运用较广泛。在实际 使用中,减少了搬入搬出装置,全部利用机器人抓取, 通过轨道机器人进行移动,实现了在不同压力机之间的 工作,上料处机器人抓取包边前部品到压力机处包边, 下料处机器人取出包边完成的部品,这种方式在提高了 生产效率的同时,也提高了机器人的利用率和人员的安 全性。

图5 包边压力机+搬运机器人方式

6.搬运小车+搬运机器人
图3 组装夹具+搬运机器人方式

如图6所示,该系统由搬运机器人与平台上部的搬 运小车组成,可以方便地实施多种车型的搬运。尤其针 对生产车型不同的情况,可以共线生产,以提高机器人 的利用率。因为此系统是线与线间的部品移送,在生产

4.搬运机器人+固定焊机
如图4所示,此类组成方式是由搬运机器人与固定

图4 搬运机器人+固定焊机方式

图6 搬运小车+搬运机器人方式

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UPH(Unit Per Hour,每单位小时)提高的情况下该系 统对平台上方空间资源占用大,目前二工厂焊装大部分 搬运设备都采用此方式。上料区搬运机器人搬运侧围总 成到包边区进行轮罩包边,包边后下料区机器人抓取直 接放入存储区搬运小车中移动到主合成工位。 了焊接,提高了机器人的利用率和生产自动化率。

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部位置使用此类型的机器人,解决了部品的装配,也完成

8.机器人焊接柔性生产线
机器人焊接自动线是汽车制造焊接的主要发展方向。 该形式由多台焊接机器人系统和往复运输机组成,由以 上所提到的多台机器人以及在线检测机器人,多种工作方 式的机器人之间的配合来完成一个产品的焊接加工。由于 每道工序所焊的焊点数较平均,所以对整个生产线机器人 可充分利用。解决了由于人为原因造成焊接不良问题的发 生。且每台机器人可设定多种焊接程序,车身通过台车车 种切换装置被安置在共线台车夹具上,由机器人对车身进 行合成、补焊,完成对不同车种的焊接达到柔性化的生产 目的。

7.搬运、焊接一体机器人
如图7所示,该系统由搬运夹具与焊钳为一体,同 一个机器人既可以实施焊接也可以对部品进行搬运移 送,提高了机器人的利用率。目前我公司一、二工厂局

结语
随着汽车市场激烈的竞争,车型更新换代节奏日益 加快,为此,柔性化共线生产的方式成为了汽车行业的首 选。机器人在柔性化生产线中的应用模式各种各样,新技 术的投入方式以及机器人的应用模式也在持续改进中。
Web Info 查询编号201205002 关键词:焊装 白车身 机器人
(收稿日期20120326)

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