关于汽车白车身柔性焊装线车身定位的研制研究

关于汽车白车身柔性焊装线车身定位的研制研究

苏雄，

广州明珞装备股份有限公司，广东省广州市，510535

摘要：汽车骨架的质量，是由白车身质量决定的。白车身柔性焊装的水平，作为影响白车身质量水平的重要因素，其柔性焊装线车身定位技术是提高焊装水平的有效方法，能够提高车型切换效率，使生产效率提升到更高水平，同时还能够保证生产质量。基于此，本文对汽车白车身柔性焊装线车身定位核心技术以及具体研制进行研究，为提高白车身柔性焊装线提供一定程度上的参考。

关键词：汽车白车身；柔性焊装线；车身定位；研制

引言：在社会不断进步发展下，人们对生活质量水平提出更高的要求，汽车作为便利的交通工具，人们普遍会选择购买汽车提高自身的生活质量，这使得市场对汽车的需求量增加，从而推动汽车行业的发展。在这种背景下，对汽车的质量、产量等都提出更高的标准，所以为满足车型切换效率的提高，满足市场中定制化需求，汽车白车身柔性焊装线车身定位的研制与投入是满足市场需求的有效途径。

1 汽车白车身柔性焊装线车身定位核心技术

1.1多轴伺服白车身定位

在开展汽车白车身柔性焊装过程中，需要对车身焊接部位进行固定与定位，这就需要采用多轴伺服白车身定位技术的帮助，实现针对性车型定位。硬件上使用伺服电机、滚珠丝杠、滑轨等设备进行组合，软件上利用计算机编程技术，从而实现对基准移动的精准控制，为汽车白车身焊装质量提供保障。多轴伺服白车身定位技术在投入使用后可以发现，其具有以下两点优势，一是能够实现多点多位置定位，二是伺服切换精细化程度较高、柔性较强，能够实现范围内任意定点、定位。

1.2多车型无缘台车定位

在焊接工作完成后，需要对车身进行定位并移动，这就需要采用多车型无缘台车定位技术，通过使用伺服组合结构控制无缘台车的移动，移动到指定位置进行锁定，实现多车型基准的精准切换定位，降低生产成本，快速对无缘台车进行运输。多车型无缘台车定位技术在具体使用中需要注意一下几点：一，在使用伺服组合结构时，需要对伺服结构以及无缘台车的强度、重量进行计算，保证无缘台车移动过程中的安全性，从而确保生产安全。

1.3视觉智能引导定位

视觉智能引导定位技术需要依靠信息化技术实现，通过将视觉识别三维定位技术、捕捉图像的机器人进行结合，有助于提升生产效率。捕捉图像的机器人需要集合平面图像拍摄和三维激光扫描技术，以此实现快速捕捉无缘台车等相关部件信息。然后需要使用相关软件系统对设定的模型进行分析，分析模型具体参数，并计算出模型具体尺寸。模型与部件之间的偏差值会被传送到机器人控制器中，并反馈到数据端中。工作人员对机器人进行控制，准确取出需要的部件。视觉智能引导定位技术的使用，使车身的部件清晰呈现到工作人员面前，取代人工安装、更换部件的工作，满足多车型、高精度的汽车生产，有效提高汽车生产效率，实现汽车生产智能化。

2 汽车白车身柔性焊装线车身定位研制

2 1方案设计

对汽车白车身柔性焊装进行方案设计，是保证焊装质量、焊装效率的前提。方案设计需要依照汽车白车身实际焊装水平，对柔性定位器进行设计，为焊接工作顺利开展提供保障。目前汽车白车身焊装工作是根据不同车型、不同焊接工具进行的，包括适合小批量生产的贯通式焊接线、单一车型大批量生产的自动化单车型焊接线、多车型混合的自动化多车型混合焊接线。将柔性定位器应用到白车身焊装线中，使生产模式向着柔性进化，适用于多种汽车生产中，具有极强的适应性。在实际焊装环节中，是提高焊装水平、焊装效率的重要工具，所以对柔性定位器进行设计与应用，能够实现车身定位的精确化。柔性定位器的方案设计需要重点进行机械系统、控制系统的设计，通过对水平移动轴、垂直升降轴进行设计，并将计算机技术融入到其中，实现高质量设计，同时最后对定位器进行测试与优化也是必不可少的步骤[1]。

2.2机械系统设计

机械系统的设计包括水平移动轴、垂直升降轴的设计。为保证柔性定位器的安全性、稳定性，要对水平移动轴、垂直升降轴的重要元件进行严格设计，通过精细、重复地计算与核对，选择合适的元件，保证元件的匹配程度较高。在设计开展时，为保证设计的严谨性，要收集相关资料，并制作速度线图以及受力简图，为分析的条理性、清晰性提供帮助。在机械系统设计完成后，需要将柔性定位器的元件组合到实际设备中，观察并分析实际使用情况，以此提高柔性定位器在使用中的性能。

2.3控制系统设计

对控制系统进行设计，需要从硬件、软件两方面进行设计。硬件上为实现最佳效果，采取计算机编程控制器CPU，以及简单控制模块构建伺服控制系统，实现控制系统硬件设计。硬件设计主要是对运动控制结构进行设计，具体部件包括伺服放大器、电源、CPU等。软件结构设计上，控制系统分为控制程序、人机程序两部分，具体设计中需要以柔性定位器功能进行分析，设计出合理的程序。为实现最佳的软件控制效果，保障程序的正常运行，控制程序应涵盖报警、通信、更换、重置等功能，保证针对不同情况能够采取有效措施。以PLC程序融入为例，在程序中分为通用、功能两种程序。通用包含报警、通信、更换程序等。功能程序包含定位程序、数值重置程序、伺服复位程序等。在PLC程序深入使用下，能够实现对柔性定位器的全面化、精细化控制。PLC程序具体结构如图1所示。

图1 PLC主程序结构

2.4性能测试优化

为保障汽车白车身柔性焊装线车身定位的质量，需要在设计最后，对柔性定位器进行性能测试与优化，以此保证焊装工作的顺利进行。对柔性定位器进行性能测试，主要包括空载运行、静态负载、动态负载、定位精准度、重复定位精准度这五项性能测试。空载运行是定位器正常运行的测试，设备运行正常，无特殊噪音，电机未过热即合格。静态负载与动态负载需要保证柔性定位器在负载一定重量的情况下，设备仍能正常运行，相关系统无异常，没有出现特殊噪音，就代表合格。在性能测试环节结束后，会得出柔性定位器的测试结果，工作人员要以测试结果作为优化柔性定位器的参考，实行针对性优化，保证柔性定位器能够满足焊装线车身定位的需要。例如若是拖链侧立安装，会遮挡底板，这使得在后续安装时，需要将定位器的拖链拆解下来，才能够锁紧底板上的螺钉，锁紧后还需要把拖链安装上。针对这种情况，工作人员可以调整拖链安装方法，更改为水平安装，使螺钉安装时不受拖链遮挡，更为方便。对柔性定位器进行测试与优化，是确保产品可行性的手段，使产品在市场中具有强劲的竞争力，进而保证汽车的顺利生产，提高生产效率[2]。

结论：综上所述，对汽车白车身柔性焊装线车身定位进行研制与研究，是实现多车型共产的重要技术，能够快速针对车型进行精准调整、传送与定位。在实际汽车焊装工作中，要科学应用多轴伺服、多车型无缘台车、视觉智能引导的技术，严格设计方案，科学设计机械系统、控制系统，做好性能测试以及优化工作，从而提升汽车白车身质量。将汽车白车身柔性焊装线车身定位技术投入到实际汽车生产之中，以高新科技作为支持，使汽车生产效率得到明显提升，焊装工作精细程度升高，实现汽车的高生产、高效率、高柔性、高智能。

参考文献：

[1]唐国宝,廉迎战,黄忠宝. 汽车白车身柔性焊装线车身定位的研制[J]. 机电工程技术,2020,49(08):53-54+69.

[2]池培培. 白车身柔性焊装线工艺规划设计的应用要点分析[J]. 汽车实用技术,2021,46(19):144-147.