焊接机器人在汽汽车底盘焊接接中的应用本文首先介绍机机器人焊接系系统的常见应应用方式及焊焊接机器人柔柔性系统，其其后探讨多种种机器人焊接接新技术的应应用及发展情情况 焊接接机器人最适适合于多品种种高质量生产产方式，目前前已广泛应用用在汽车制造造业，汽车底底盘、座椅骨骨架、导轨、消消声器以及液液力变矩器等等焊接件均使使用了机器人人焊接，尤其其在汽车底盘盘焊接生产中中得到了广泛泛的应用国国内生产的桑桑塔纳、帕萨萨特、别克、赛赛欧、波罗等等后桥、副车车架、摇臂、悬悬架、减振器器等轿车底盘盘零件大都是是以MIG焊焊接工艺为主主的受力安全全零件，主要要构件采用冲冲压焊接,板板厚平均为11.5～4mmm，焊接主主要以搭接、角角接接头形式式为主，焊接接质量要求相相当高，其质质量的好坏直直接影响到轿轿车的安全性性能应用机机器人焊接后后，大大提高高了焊接件的的外观和内在在质量，并保保证了质量的的稳定性和降降低劳动强度度，改善了劳劳动环境 机器人焊接接系统的常见见应用方式 按照焊接机机器人系统在在汽车底盘零零部件焊接的的夹具布局的的不同特点，及及外部轴等外外围设施的不不同配置，焊焊接机器人系系统可分为以以下几种形式式。
滑轨++焊接机器人人的工作站 （见图1）两两套夹具固定定在滑动小车车上，由气缸缸驱动使装有有工件的两个个夹具轮流进进入机器人焊焊接区焊接，操操作人员在另另一面上、下下料两个工工作站交叉进进行，使机器器人焊接时间间与工件上、下下料时间同步步，这种方式式可以节约变变位器旋转时时间双夹具具滑轨形式的的焊接机器人人系统利用两两副滑轨轮流流为焊接机器器人送料，可可靠性较高，但但对被焊工件件的外形尺寸寸有一定限制制，通常焊接接工件直径小小于0.6mm在桑塔纳后桥焊焊接生产线、PPOLO下摇摇臂焊接生产产线上均有应应用实例 单（双）夹夹具固定式++焊接机器人人工作站 （见见图2）该结结构形式简单单，夹具由变变位机进行变变位，来实现现机器人焊枪枪不同位置的的焊接系统统故障率低，但但由于在装卸卸工件过程中中机器人处于于等待状态，因因而机器人的的利用效率一一般低于800%，所以在在新的焊接线线上较少利用用该系统在帕萨特特后桥焊接生生产线及桑塔塔纳前悬挂焊焊接和生产线线有成功应用用 带变位位机回转工作作台+焊接机机器人工作站站 （见图33）该形式由由两副夹具带带变位器和一一个转台组成成，结构紧凑凑两副夹具具可以进行不不同的焊接程程序以实现不不同的工艺要要求。
机器人人在其中一副副夹具上焊接接工件时，操操作工可以在在另一副夹具具上装卸工件件，机器人的的利用率较高高，一般大于于90%，是是目前最广泛泛使用的一种种形式该系统在别克副副车架焊接线线、赛欧后桥桥焊接线、帕帕萨特副车架架焊接线均有有广泛应用 搬运机器人人+焊接机器器人工作站 （见图4）两两部机器人之之间的配合所所体现的主要要优点是能适适应各种不规规则焊缝的焊焊接但缺点点是由于两部部机器人配合合的不协调所所导致的故障障率较高所所以此种形式式需合理安排排机器人运动动形式才能最最大程度提高高生产效率协调运动式外轴轴+焊接机器器人工作站 (见图5))该形式运用用较广泛在在实际焊接中中环焊缝是常常见的一种，而而常见的变位位器不能适应应360°焊焊接，在这种种情况下，协协调式外轴与与机器人相配配合即可轻松松实现3600°以上环焊焊缝的焊接在帕萨特后桥稳稳定杆焊接、波波罗后桥总成成焊接中均采采用了该形式式 机器人人中置式工作作站 （见图图6）该系统统由两转台和和四套变位器器组成，可以以方便地实施施两种以上产产品的焊接尤尤其针对生产产任务不均匀匀的情况，可可以合理调配配，以提高机机器人的利用用率。
但该系系统对空间资资源占用大，且且电器方面故故障率高，所所以目前并没没有广泛采用用，仅在派力力奥与SIEENA后轴焊焊接项目中试试用机器人焊接自动动线 （见图图7）机器人人焊接自动线线是今后轿车车底盘焊接的的主要发展方方向该形式式由多台机器器人焊接系统统和悬挂输送送链组成，由由多台机器人人之间的配合合来完成一个个产品的焊接接加工由于于每道所焊的的焊缝数较平平均，所以对对整个产品的的焊接变形影影响小目前桑塔纳前悬悬挂焊接生产产线、帕萨特特后桥焊接生生产线均采用用此形式 焊接机器人人柔性系统 随着市场竞竞争加剧，汽汽车行业面临临品种多、批批量少的改型型性的新车型型需求，要求求焊接机器人人系统必须高高度柔性化焊焊接机器人系系统的柔性化化，即：适应应于不同零件件的焊接夹具具；能短时间间内快速调换换气、电信号号、配管、配配线快速改换换；控制程序序必须能预置置和快速转换换，最大程度度地发挥机器器人特点以使使一套机器人人系统能根据据需要焊接多多种零件和适适应产品多样样化和改进的的要求可快快速调换夹具具的二、四工工位焊接机器器人系统能体体现系统柔性性化 二工工位点焊机器器人系统 （见见图8）系统统由一台标准准的点焊机器器人、两个采采用机器人外外部轴伺服驱驱动的回转工工作平台及电电极修磨器、冷冷却系统等周周边装置组成成。
其柔性主主要体现在以以下几点：给标准点焊机器器人配备了快快速交换连接接器通过快快速交换连接接器，可实现现机器人焊钳钳的快速自动动更换，不但但可满足复杂杂产品各个部部位的焊点焊焊接，而且，在在更换产品时时，只需更换换合适的焊钳钳就可以了 柔性的系统统控制该系系统的主控系系统采用PLLC为主控单单元，配以远远程I/O模模块，通过机机器人的远程程I/O模块块，实现对机机器人、夹具具、夹具工作作平台及周边边装置的控制制PLC程程序采用结构构化方式编制制，各个子程程序分别对应应于一个功能能，对于不同同工件，只需需调用或修正正不同子程序序，不需重新新编程不同同产品的焊接接内容及夹具具气缸的动作作关系的设计计和操作完成成后，可以长长时间储存，更更换产品时可可直接调用操操作控制采用用触摸屏，减减少了大量复复杂的连线，同同时可以为不不同工件专门门设计不同的的操作及状态态显示界面 采用机器人人外部轴伺服服驱动的回转转工作平台该该平台除可以以承受较大的的径向和轴向向力外，同时时采用机器人人外部轴伺服服驱动和控制制转台，从而而使转台有极极好的启停特特性，并与机机器人实现协协调运动，可可实现多工位位焊接在回回转平台上装装有远程模块块，转台中心心留有气路和和电路出口专专用快速接头头和多芯插口口，以便使夹夹具可快速装装拆。
这套套系统已成功功的生产了金金杯副车架、后后桥及派力奥奥横梁、摆臂臂等多种产品品，且产品更更换方便快捷捷 四工位位的弧焊机器器人系统 该该系统有两台台KR15弧弧焊机器人、一一个四工位旋旋转式转台、夹夹具回转变位位装置及清枪枪器、焊机等等周边装置组组成其柔性性主要体现在在机器人工作作范围较大，功功能较全夹夹具回转变位位装置安装法法兰上装有远远程模块，远远程模块预留留多芯航空插插头，在更换换夹具时，可可方便地与夹夹具上的相应应接口连接夹夹具回转变位位装置端部有有压缩空气快快速接头，可可方便快速地地与夹具的气气路连接，在在2～3分钟钟内便可以实实现新夹具与与变位器的机机械连接 机器人焊接接新技术应用用 TCP（ttool ccenterr poinnt工具中心心点）自动校校零技术 焊焊接机器人的的工具中心点点就是焊枪的的中心点，TTCP的零位位精度直接影影响着焊接质质量的稳定性性但在实际际生产中不可可避免会发生生焊枪与夹具具之间的碰撞撞等不可预见见性因素导致致TCP位置置偏离通常常的做法是利利用手动进行行机器人TCCP校零，但但一般全过程程需要30分分钟才能完成成，影响生产产效率TCCP自动校零零是用在机器器人焊接中的的一项新技术术，它的硬件件设施是由一一梯形固定支支座和一组激激光传感器组组成。
当焊枪枪以不同姿态态经过TCPP支座时，激激光传感器都都将记录下的的数据传递到到CPU与最最初设定值进进行比较与计计算当TCCP发生偏离离时，机器人人会自动运行行校零程序，自自动对每根轴轴的角度进行行调整，并在在最少的时间间内恢复TCCP零位 目前在波罗罗后桥及帕萨萨特副车架的的机器人焊接接生产线上均均采用了该技技术，大大方方便了设备调调整，节约了了调整时间，提提高了产品的的质量 双双丝高速焊接接技术 双丝丝高速焊不仅仅焊接效率比比传统焊接方方式高，而且且热影响区小小，产品的疲疲劳强度有所所提高目前前双丝焊主要要有两种方式式：一种是TTwin aarc法，另另一种为Taandem法法焊接设备备的基本组成成类似，都是是由两个焊接接电源、两个个送丝机和一一个共用的送送双丝的电缆缆为了防止止同相位的两两个电弧的相相互干扰，常常采用脉冲MMIG/脉冲冲MAG焊法法，并保持两两个电弧轮流流交替燃烧这这样一来，就就要求一个协协同控制器保保证两个电源源的输出电流流波形相位相相差180°°（如图9）当当焊接参数设设置到最佳时时，脉冲电弧弧能得到无短短路、几乎无无飞溅的过渡渡过程，真正正做到“一个个脉冲过渡一一个熔滴”，每每个熔滴的大大小几乎完全全相同，其大大小是由电弧弧功率来决定定。
目前在波罗下摇摇臂焊接中采采用了Tanndem方式式，主枪与次次枪均采用脉脉冲式，其焊焊接速度可达达30mm//s， 不但但提高了焊接接效率，而且且产品疲劳强强度远远高于于类似的单丝丝焊 机器器人等离子切切割技术 对对机器人焊接接质量提出高高要求，势必必对冲制件的的匹配性提出出了更高要求求尤其是针针对管状件的的相贯线形焊焊缝，对冲制制件的匹配轮轮廓度要求小小于0.5mmm,传统的的冲压工艺很很难直接保证证达到此要求求，于是，机机器人等离子子切割走进了了汽车底盘零零部件焊接生生产线机器器人等离子切切割是由普通通的抓举机器器人持等离子子割炬按机器器人编程轨迹迹进行匀速切切割，氧气作作为切割气体体，氮气起保保护作用，所所切割工件边边缘平滑，轮轮廓度小于00.3mm，保保证焊接的质质量稳定当当产品尺寸需需要改进时，无无需对冲压模模具进行改进进，只需对机机器人切割轨轨迹进行简单单的调整即可可满足生产，可可节约大量生生产成本 模块式夹紧紧机构的应用用 在传统的的底盘焊接机机器人系统中中夹具通常采采用的是四连连杆机构，该该机构有夹紧紧和自锁的功功能，但结构构体积较大，影影响了机器人人的焊接空间间位置。
目前前一种全新的的模块化夹紧紧机构已溶入入到了机器人人焊接系统中中，首先是通通用性强，各各夹紧机构可可方便互换，只只要有几套标标准的备件即即可保证正常常生产其次次采用的是全全封闭的结构构，对气缸起起到了很好的的保护和润滑滑作用，有效效地避免了焊焊接飞溅对气气缸活塞和连连杆机构的破破坏另外这这种机构可以以方便地对夹夹紧行程和自自锁角度进行行调节在今今后的机器人人焊接系统的的夹具部分将将会更多的采采用该结构方方式机器人焊接技术术的发展 机器人离线线编程及远程程诊断技术 为适合机器器人焊接生产产线的生产节节拍和调试需需求，机器人人离线编程及及远程诊断技技术的应用已已迫在眉睫离离线编程软件件可直接进行行模拟运行，当当将离线程序序输入机器人人后只需对其其中的焊接空空间点的位置置进行修改既既可满足实际际生产另外外使机器人具具有远程诊断断能力，实现现远离工厂现现场了解机器器人系统的实实际运行状况况，在机器人人系统尤其是是机器人控制制器出现故障障时对其进行行及时有效的的诊断与维护护，从而大大大缩短故障处处理时间，节节约维护成本本，是非常有有意义的 焊缝自动跟跟踪技术 焊焊接机器人缺缺少对工件的的自适应能力力，效果比较较好的是用激激光视觉传感感器系统，它它能够自动识识别焊缝位置置，在空间中中寻找和跟踪踪焊缝、寻找找焊缝起、终终点，实现焊焊枪跟随焊缝缝位置自适应应控制。
但这这种方法不太太适合轿车底底盘零件的焊焊接，因轿车车底盘零件机机器人系统的的夹具允许机机器人工作空空间范围很小小，根本不允允许焊枪头上上再有附带激激光跟踪头焊焊接为此仅仅可使用的焊焊缝自动跟踪踪技术为电弧弧电压跟踪传传感，该系统统具有寻找焊焊缝起始点、终终点以及弧长长参考点，焊焊接过程中根根据弧长的变变化，用电弧弧传感器控制制电压自适应应控制这种种方法也只能能应用于角接接接头形式，对对于轿车底盘盘零件大量的的薄板搭接焊焊缝，因无法法寻找弧长参参考点也无法法应用 机机器人焊接在在汽车工业中中的应用代表表了焊接工艺艺的一个新发发展方向中中国汽车工业业使用机器人人焊接系统时时间不长，应应用面还不广广，还有待于于在实践中结结累更多经验验。