汽车产业中焊接自动化技术的应用

汽车产业中焊接自动化技术的应用

安佰明 王延圳 李卫军

长城汽车股份有限公司，河北保定 071000

摘要：焊接在汽车生产过程当中是一项非常重要的技术，也是一项至关重要的技术，不可或缺。目前在汽车生产的过程当中，已经全面化地应用，并且在未来的发展当中，汽车产业当中的自焊接自动化技术也可以更加地进步，取得更好的发展成绩。随着我国当前经济的发展及交通状况的改善，汽车的需求量在不断地增加，为了尽快的赶上国际的汽车发展水平，我国也需要对汽车生产中应用的各种工艺进行创新。焊接技术自动化的发展可以使得汽车制造自动化的发展取得一定的进步，而且还可以使得我国汽车的产量得到快速的增长。基于此，文章对汽车产业中焊接自动化技术的应用与发展进行了研究，以供参考。

关键词：焊接自动化；技术措施；发展策略

1自动化焊接技术的概念

从自动化焊接技术的表面含义的理解来说，自动化的焊接技术就是区别于传统的焊接技术，利用电脑等计算机系统实现对焊接技术的管理，进而实现对汽车焊接的自动化焊接与管理。对自动化焊接进行管理的时候需要明确焊接的实际工作内容，如果存在着自动化影响焊接管理的不到位以及出现焊接异常等问题就需要对比焊接的实际要求，稳定焊接内容。

2实现自动化焊接技术的意义

自动化的焊接技术相较于传统的焊接技术而言具有比较广泛的意义。其中考虑到实际生活的话就是可以提高焊接的效率。此外，在焊接的过程中还要考虑到焊接的流程以及焊接的具体要求。还要考虑到焊接实际工作的环境是不断在发生变化的，需要不断的对焊接的实际情况进行考察，以此保障焊接的准确性和稳定性。要不断的对焊接的自动化进行详细的考量和对自动化焊接技术进行落实。此外焊接最为重要的意义是，通过对自动化焊接技术的掌握可以提高工作人员的自身接受能力，了解更多的自动化知识和具体的操作要求，实现我国焊接自动化技术在汽车行业中的合理化应用。

3焊接自动化的关键技术分析

对于焊接自动化技术来说，这项技术主要由多种技术构成，以下三种技术在汽车领域应用的较为广泛，本文主要对这三类技术进行研究和分析：（1）机械技术。这类技术在使用过程中最为主要的应用方式是按照汽车的实际需要进行操作，在最大程度上保证使用的机械技术与机械设备避免较低的吻合性。汽车生产的结构复杂性也决定了机械设备种类较为冗杂，保证应用效果的前提是选择合适的机械设备和技术，因此固定处理对于机械设备来说是一种较为合适的处理手段。除此之外，安装具有转换功能的设备。（2）传感技术。传感技术发挥作用依靠的是传感器，该项技术对于焊接工作的顺利完成来说具有重要意义，可以对其工作质量进行检测。这项技术使用的环境条件较为宽泛，在应用环境较为恶劣的情况下传统技术发挥作用的程度十分受到限制，但传感技术很少受到外界环境的干扰，保障工作效率的同时也能使检测结果更加准确。（3）自动化控制技术，这项技术是焊接工作中较为主要的技术之一，与自动化技术的应用效果有着很大的关联性，也是自动化技术中较为核心的技术。自动化操作过程中，对焊接的程度有一定的标准要求，为了更好的满足这一要求，需要针对实际情况对焊接的控制系统进行调整，通常情况下为了保证准确性，只有通过多次的调整才能满足要求，使控制系统可以在最好的状态下为技术服务。

4汽车产业中焊接自动化技术的优化策略

4.1搭建智能作业和检测系统，实施精细化焊接

焊接自动化技术可实现自动检测、安全预警，企业可以在焊接自动化生产线安装传感器和视频检测系统，在线对车身焊接质量进行检测，降低车身焊接返工率，降低企业生产成本。例如技术人员可以针对汽车车架焊接设计检测系统，先对车架整体焊接点进行分类，选择合适的焊钳，例如X形，C形焊钳，再根据夹具总成来确定喉深、电极形状，采用横吊、纵吊还是转吊方式来进行焊接。技术人员确认好这些基本信息后，可以利用焊接机器人视觉系统进行作业，先对汽车车身进行全面扫描，确认全部焊接点，以及相应的焊接轨迹，在控制面板和示教器上设定好相关参数，技术人员通过视频监视器进行全程检测。自动感应小车把车技运输到作业区域，再由机械手和机器人共同作业，机器人可以先把夹具固定到制定位置，选用激光焊接头、钎焊等不同焊头与焊枪进行焊接。

4.2优化PLC系统控制技术，实现自动化加工

PLC系统是焊接自动化的关键技术，技术人员可以根据汽车车身、零部件焊接工艺要求来优化PLC系统，利用PLC自动控制系统把焊接工件送到操作台上，自动更换焊接夹具，还可以利用PLC系统识别车型、为不同车型匹配不同的焊接程序，真正实现自动化焊接。例如技术人员可以利用西门子PLC系统控制激光焊接机器人以及焊接夹具系统，控制焊接机器人整个作业过程，通过设定指令要让机器人更换夹具、激光器，控制整合焊接生产线电源，实现自动化作业。例如技术人员在焊接汽车白车身时，可以运用PLC系统来设计焊接自动化程序，工位上安装焊接夹具，每套夹具上的气缸为一组，并安装三位五通电磁换向阀，气缸上还要安装干簧管磁性开关，把机器人通讯接口和夹具识别系统连接起来，设定好温度和位置传感器，一旦焊接点温度太高或机器人未到达焊接点，系统会发出警报，PLC系统会记录激光焊接机器人作业情况，及时发现焊接过程中存在的问题，随时调整程序代码，保证汽车焊接自动化作业的稳定性和安全性。汽车企业要根据主要生产车型编写不同的PLC控制程序，方便技术人员根据汽车型号选择不同的焊接程序，对汽车零部件、车架和车身进行自动化焊接，严格把控焊接位置、焊接轨迹和焊接痕迹平整度，提升汽车外形美观度。

4.3优化机械操控技术，满足汽车不同焊接要求

焊机自动化需要机械装置的配合，需要利用机械自动化技术来完成操作，例如固定机械装置和转化机械装置，方便焊接机器人进行操作。例如汽车车架焊接结构零件一般在2-4mm，对焊接精准度和技术要求比较高，技术人员可以为机器人设定CO₂气体保护焊方法，控制好夹具定位面和压紧块以及焊接制件之间的缝隙，用夹具加紧焊接部位，防止车架在焊接时出现变形。焊接自动化要遵循对称焊接原则，从车架中央向前尾方向开始焊接，然后再向左右两侧进行焊接，尽量把焊缝安排在车架结构截面的中性轴上或靠近中性轴的位置上，减少焊缝引起的挠曲。焊接完成后还要对车架进行矫正，技术人员可以设定机械矫正法，以车架中部为中心，把整个车架放置在校正夹具上，分别向车架前端或后端四点施加外力，减少车架总成压缩变形区的金属变形，矫正车架外形。

结语

综上所述，焊接自动化技术在应用过程中具有很多的优势，因此在汽车产业中，也将这项技术作为主要的发展技术。通过对使用的技术进行优势分析，有利于使其在应用过程中更好的发展技术优点，将智能化等相关发展方向更好的与自动化技术进行融合，可以更好的辅助对于这项技术的研究，提升我国汽车产业的整体发展水平。

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