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汽车车身焊装领域机器人项目管理
冲焊工程所林华

摘要工业焊接机器人在我国汽车车身焊装领域的应用越来越多。本文针对焊接
机器人在焊装车间的应用,从项目管理(或设备监理)的角度进行了探讨。对焊
接机器人项目的决策、采购、选型、系统设计、制造、安装、调试、试生产和验
收各个阶段,如何在质量、进度等方面进行控制管理,提出了一些看法,供大家
参考。
关键词焊装项目管理设备监理机器人车身

工业机器人是一种用程序预先设定运动和动作的机电一体化数字化机械装
备。目前广泛使用的工业机器人都是示教再现型机器人。进入 21 世纪,由于国
外汽车巨头的不断涌入,工业机器人在我国汽车行业的应用迅速增加。国内自主
品牌的汽车工厂也开始逐步采用焊接机器人用于白车身焊装生产线。由于本人在
汽车工厂总承包项目管理中,遇到了几个机器人项目,下面就谈一些个人在国内
自主品牌的汽车工厂白车身焊装领域机器人项目管理(或设备监理)上的经验,
仅供大家参考。
1 项目决策阶段
机器人工程,往往是个系统工程,机器人相关配套的设备价格也较高,安全
防护设施的投资也不低。因此,在设备工程投资估算时,不仅仅要估算机器人本
体的投资,还要考虑包括其他设施的费用,项目前期一定要考虑周全,不能漏项、
缺项。例如,人工弧焊工位改为机器人弧焊工作站,相应的配套设施的改变可能
包括:增加给机器人控制系统的一路电源;CO2 气体由瓶装供气改为集中供气,
需要增加汇流排和供气管道;焊丝由盘状改为大桶送丝;焊机改为机器人专用;
工装夹具由普通气动改为程序电控气动;工装夹具由普通翻转改为变位机翻转;
增加安全围栏;增加光栅等安全防护设施等等。
机器人工程的投资应该考虑全寿命周期的费用,特别是项目投产后的机器人
维护和消耗费用。目前机器人系统的可靠性已达到 5 万小时(平均寿命在 10 年
以上),因此维护费用并不高,只是对焊钳电极头等消耗品的要求较高,一般普
通焊钳的电极头由于硬度较底等原因不能满足机器人系统焊钳的要求,因此,机
器人焊钳电极头的价格要贵一些。
采用机器人焊接对工件(冲压件)和工装夹具的精度和稳定性要求更高,如
果工件搭接不好或空间位置偏差超过 2 毫米,就可能会影响焊接机器人的正常使
用。这就意味着,对冲压设备、冲压模具和焊接夹具的要求更高,投入更大,对
生产过程的质量管理的要求也更严。
虽然有以上条件的限制,但是由于机器人及自动化成套装备对提高汽车制造
业自动化水平,提高产品质量和生产效率、增强企业市场竞争力、改善劳动条件
等起到了重大的作用,加之机器人本身近年来成本大幅度降低,性能迅速提高,
以及汽车行业整体制造水平的不断提高,机器人的使用还是越来越普及。采用焊
接机器人焊接与采用人工焊接相比有以下一些优点:
﹡可以提高焊接质量,保证焊接质量稳定。对于弧焊来说,焊接顺序和焊接
参数如焊接电流、电压、焊枪角度、焊缝位置、焊接速度等对焊接质量起着决定
型作用。采用弧焊机器人焊接时,我们可以通过反复实验和示教,选择最佳的焊
接顺序和焊接电流、电压、焊枪角度、焊缝位置、焊接速度等焊接参数的组合,
同时将其记录下来,这样,每个工件的焊接过程都是相同的,因此焊