眾宏高空焊接機器人在康迪新能源汽車生產(chǎn)線的應用

■ 概況：
康迪電動汽車集團有限公司由吉利控股集團與康迪科技集團共同組建，主要從事純電動汽車的投資、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等相關業(yè)務。

■ 項目描述：

隨著汽車制造業(yè)對焊接精度和速度等指標提出的要求越來越高，以及用戶個性化需求的日益加強，為了滿足多車型、多批次的市場需求，提高車身車間生產(chǎn)能力的柔性和彈性，工業(yè)機器人在車身焊接中得到了廣泛應用。


■ 案例分析：



轎車車身的結構和工藝在很大程度上決定了乘客的安全系數(shù)。車身本體由十幾個大總成和數(shù)百個薄沖壓件，經(jīng)點焊、弧焊、激光焊、釬焊、鉚接、機械連接以及膠接等工藝連接成的復雜薄板結構件。由于車身所涉及的零件多、工藝復雜且設備類型繁多，因此車身規(guī)劃對焊接工藝、裝焊夾具、質量控制以及維護保養(yǎng)等都有較高的要求。

車身焊接的質量直接影響著汽車車身強度和使用安全性。點焊設備因易于機械化、成本較低廉、技術成熟且配套設施完善，在汽車車身的生產(chǎn)中應用的最為廣泛。點焊焊接過程完全自動化已成為趨勢，機器人點焊系統(tǒng)已得到廣泛應用，正逐步取代手工點焊。



眾宏氣動點焊機器人系統(tǒng)包括機器人本體、機器人控制器、點焊控制器、自動電極修磨機、氣動電焊鉗和水氣供應的水氣控制單元等。點焊機器人系統(tǒng)作為點焊機器人的執(zhí)行機構，目前普遍采用了一體化焊鉗，就是焊接變壓器裝在焊鉗后面，減少了二次電纜的損失，提高焊接質量。由于采用一體化焊鉗，變壓器必須盡量小型化，提高機器人有效負載。對于容量較大的變壓器，已開始采用中頻逆變技術：把50Hz工頻交流變?yōu)?00~1000Hz交流再整流，使變壓器體積減少、減輕。氣動焊鉗電極組件形式上與手工焊接焊鉗基本相似，完成與工件接觸及通電焊接作用，為降低維護改造成本，焊接組件模塊化。點焊機器人動作穩(wěn)定可靠，重復精度高，可代替人的繁重體力勞動，并且提高了焊接質量，提高了生產(chǎn)線柔性。2016年，康迪長興基地、江蘇基地等，10萬輛新能源汽車ZH860焊接生產(chǎn)線。5條線10臺眾宏六軸高空焊接機器人。新基地應用在工藝質量要求較高的車身下車體總成焊接工位、側圍部件、側圍總成及車身本體的裝配焊接上，與以上基地生產(chǎn)線有所不同，要滿足柔性混線生產(chǎn)的需求，實現(xiàn)短時切換或無需切換的全柔性生產(chǎn)模式。為節(jié)省建設成本及場地，我們將生產(chǎn)線多數(shù)工位上的一臺機器人改造為可帶兩把以上焊鉗或抓手工具，通過采用自動工具交換裝置可快速進行焊鉗間的切換。伺服點焊機器人系統(tǒng)為實現(xiàn)更高的焊接質量并滿足性能要求，新焊線還引進了新型中頻點焊伺服焊槍控制技術，此系統(tǒng)可滿足高強/超高強度鋼板和多層板材的焊接，以適應汽車輕量化與車身防撞安全不斷提高的要求。伺服點焊機器人系統(tǒng)包括機器人本體、機器人控制器、中頻點焊控制器、自動電極修磨機和伺服電焊鉗等。伺服焊槍的優(yōu)點是傳統(tǒng)氣動焊槍無法比擬的，其最大的特點是以伺服裝置代替氣動裝置，按照御前編制的程序，由伺服控制器發(fā)出指令，控制伺服電動機按照既定速度、位移進給，形成對電極位移與速度的精確控制，脈沖數(shù)目與頻率決定電極位移與速度，電動機轉矩決定電極壓力。伺服焊槍具有增強診斷及監(jiān)控、簡化焊鉗涉及、提高柔性、降低維修率、提高運行時間及減少成本等特點，是未來汽車裝配線上應用的主要設備。


汽車車身結構的特點決定了車身制造離不開弧焊技術。傳統(tǒng)手工弧焊焊接時的火花及煙霧對人體造成危害較大，工作環(huán)境惡劣，且對工人技能要求更高，焊縫質量一致性差，波動也較大。特別是汽車的重要結構安全件，其焊接質量對汽車的安全性起著決定性的作用，因此逐步采用自動化弧焊機器人代替手工焊接?；『笝C器人系統(tǒng)對車身弧焊機器人工作站的設計要充分考慮車身形式和弧焊點位置、夾具形式等?；『笝C器人工作站的設備構成包括弧焊機器人、機器人控制器、焊機、清槍系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、焊接夾具、排煙除塵設備、安全防護網(wǎng)、弧光遮擋簾和水電氣單元等?？档祥L興、江蘇基地應用了4臺眾宏弧焊機器人。

■ 結束語：
人們對轎車的要求不僅是美觀舒適，而且還要結實耐用。這就要求白車身既要有足夠的焊接強度，又要有合格的外觀質量。點焊機器人和弧焊機器人系統(tǒng)作為一個靈活、獨立的焊接加工單元給大批量、高效率和高質量進行流水線的汽車制造提供了有利保障，讓高柔性化的短時彈性生產(chǎn)成為可能。