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点焊机器人工作站:奥迪A7L国产化中的重要生产工艺节点

近日,上汽奥迪首款产品奥迪A7L国产化中的重要生产工艺节点——点焊机器人工作站项目,已确定交由A股上市公司凌云股份(600480.SH)控股子公司江苏凌云恒晋汽车零部件有限公司(下称“江苏凌云”)配套。点焊机器人工作站是整车生产工艺中最重要的环节之一,这一配套项目的确定,标志着上汽奥迪项目离正式投产又近了一步。

随着焊接技术的快速发展,各种先进的焊接方法出现在了生产加工中的各个领域,使得焊接质量有了很大的提高。与此同时焊接自动化技术也在不停地飞速发展,焊接机器人技术日趋成熟,保证了焊接的质量,焊接机器人越来越多地应用到生产领域当中,汽车行业就是其中机器人密度最高的行业。

汽车行业作为全球配套最完善、自动化程度最高的产业,最先导入机器人应用。2019年达到了每万名1200台机器人,其中点焊机器人占比达到了80%。

在装配每台汽车车体时,大约60%的焊点是由机器人完成的,车身制造的主要工艺就是点焊,一般大型的点焊机器工作群是在汽车制造的底板和总拼工段,是整车制造过程中不可缺少的环节。最初,点焊机器人只用于增强焊作业,后来为了保证拼接精度,又让机器人完成定位焊作业。

什么是点焊机器人?

点焊机器人由机器人本体、计算机控制系统、示教盒和点焊焊接系统几部分组成,由于为了适应灵活动作的工作要求,通常电焊机器人选用关节式工业机器人的基本设计,一般具有六个自由度:腰转、大臂转、小臂转、腕转、腕摆及腕捻。其驱动方式有液压驱动和电气驱动两种。其中电气驱动具有保养维修简便、能耗低、速度高、精度高、安全性好等优点,因此应用较为广泛。点焊机器人按照示教程序规定的动作、顺序和参数进行点焊作业,其过程是完全自动化的,并且具有与外部设备通信的接口,可以通过这一接口接受上一级主控与管理计算机的控制命令进行工作。

机器人点焊技术有什么作用?

在自动化焊接技术应用中,在车间常出现这样一种现象:多个零部件被送入工和台设定的位置后,工装夹具自动固定工件,然后焊接装备自动进行焊接,期间变位机、夹紧机构等装备配合机器人节奏进行协同工作,当焊接停止时,这些零部件就成为一个完整的产品,这类自动化焊接技术的应用,就是人们常说的机器人焊接工作站。它结合了自动化专机焊接、机器人焊接、电气一体化、物流、生产管理等内容,是一种具备一定程度智能化的焊接生产表现形式。

一台白车身由成百上千件冲压件经各道工序焊接而成,现今汽车工业中车身焊装的主要工序是点焊和弧焊,据统计点焊占95%,由于作业人员的疲劳和流动,使车身的焊接质量无法保证如一,工业机器人在焊接中的应用,使焊接自动化成为现实。机器人点焊工作站采用6DOF机器人,重复定位精度可达到±0.1mm,完全满足车体点焊的需要,点焊通过焊枪的电极对板件施加并保持一定的压力,使板件可靠接触并输出合适的焊接电流,因板间电阻的存在,电流使接触点产生热量、局部融化,从而使车体牢牢地焊接在一起。

点焊机器人工作站具有哪些优势?

为适应国内不断发展的汽车市场需要,各个汽车生产厂家纷纷推出各种新车型,因此,适应多品种、多批次车辆生产的SWFMC得到广泛的应用。机器人点焊工作站属于SWFMC,它能够根据制造任务和生产环境的变化迅速地进行调整,适应中小批量、多品种的生产任务,其主要优势表现在:

1、提高并稳定车身的焊接质量,减少了人为因素负面影响;

2、减少劳动者,降低劳动强度,可实现昼夜24h的连续“无人化生产”;

3、生产效率提高,生产节奏可控性高,产能稳定;

4、提高设备的利用率,减少设备数量及车间的占地面积;

5、柔性化生产线,产品种类适用范围更大,实施流水线作业;

6、能根据焊接作业配套,及时安排所需零件的加工,减少毛坯和成品的库存,从而减少相应的资金、场地等。

哪些机器人企业是其中的佼佼者?

安川电机。作为四大家族之一,安川电机生产出的MOTOMAN——ES系列点焊机器人的焊接电缆寿命非常高,相较于普通点焊机器人寿命的2000~4000h,ES系列机器人的使用寿命可以达到24000h,差距明显。因此,这将会减少机器人的保养维护费用并且减少其相应的维护工作量与维护工作时间。

日本otc公司。Otc点焊机器人是日本otc公司研发的点焊机器人,采用国际领先的机器人研发技术,其产品出口世界多个国家。是最早进入中国市场销售的焊接机,也是机器人专业生产厂家之一。OTC点焊机器人可直接接受人类指令,也可以执行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。

郑州科慧。郑州科慧科技股份有限公司是一家多元化的全球型工业集团,主营热处理冷却介质检测技术设备、焊接设备、机器人工作站、智能化单机、焊接机器人系统,智能焊接装备系统、工业智能装备系统集成及智能制造整体解决方案的实现。科慧生产的机器人点焊工作站作为一个灵活、可靠、通用的点焊柔性加工单元,只需通过简单的机器人程序调整及工作参数、焊枪的更改就可以应用于不同的焊装线体。

发展日益壮大

点焊机器人最先大规模使用的区域将会出如今发达地区。随着产业转移的进行,发达地区的制造业需要提升。基於工人成本不断增长的现实,点焊机器人的应用成为最好替代方式。未来我国点焊机器人的大范围应用将会集中在广东、江苏、上海、北京等地,其点焊机器人拥有量将占全国一半以上。日益增长的点焊机器人市场以及巨大的市场潜力吸引世界著名机器人生产厂家的目光。当前,我国进口的点焊机器人主要来自日本,但是随着诸如“机器人”类似的具有自有知识产权的企业不断出现,越来越多的点焊机器人将会由中国制造。

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