汽車焊裝線伺服自動焊改進方法研究

王風江++袁媛

摘 要：汽車焊裝線伺服自動焊的改進方法關系到汽車行業的發展，需要引起特別注意，文章對其優勢進行簡單分析，并對伺服自動焊在制造中的應用以及改進做出簡單描述，對改進方法進行研究，以促進行業發展進步。

關鍵詞：伺服自動焊；應用；改進方法

隨著社會經濟與科學的不斷發展，我國汽車制造業也有了很大的進步。相應的，對車身焊接方式等方面，各生產部門也有了許多新的更嚴格的要求，除了保證焊接質量，同時要求成本方面盡量降低，而人工焊接實現這些要求較為困難，難以達到質量要求，故而對自動焊的研究與改進顯得尤為重要。批量應用自動焊，可以使焊接自動化率提高很大程度，同時還可以降低成本，進而促進企業發展。

一、焊裝線伺服自動焊優勢

與自動焊相對應的焊接方式即為人工焊接，人工焊接投資較低，在設備的維護方面也較為簡單，但是生產力的發展帶動了生產要求的提高，人工焊接存在一些質量問題，如勞動強度有限、工作效率較低等，反而可能會造成對整個生產的限制。總而言之，隨社會逐漸發展，人工焊接將難以滿足生產需求。

相比于人工焊接，自動焊有很大的優勢。自動焊有較強適應性，投資與維護成本低，企業資本可以較快周轉，操作簡單，同時也能夠保證焊接質量和生產效率，降低企業成本。

當前，已經有許多自動焊設備被開發且投入批量使用，代替人工焊接，取得了良好的使用效果。

二、焊裝線伺服自動焊的應用與改進

簡單來說，汽車制造中，自動焊技術的應用范圍主要分為側圍總成、車門總成、下車體總成和總拼四個區域。

（一）側圍總成應用改進

乘坐艙的重要組成部分就是車身的側面框架，由車身側圍構成的立柱既可以將頂蓋支撐起來，連接下車身體，同時也可以安裝車門，有門框的作用。車身側圍能夠影響車身剛度和強度，也會對車身整體的彎曲剛性產生巨大影響，所以要想保證整車的性能，對車身側圍上面焊點的要求極高，必須符合力學性能。采用自動焊進行補焊，在前后側門框和后側窗框部分，都有焊點分布，且較為密集，也有比較均勻的間隔，呈現規律性排布。

（二）車門總成應用與改進

在車門總成方面，自動焊設備在門蓋補焊工位有較多應用。門洞周邊焊點及包邊點焊接和車門鉸鏈加強筋位置焊接是該項工作的主要方面。

包邊處的焊接會因為空間的限制，產生較大的角度偏差，因此由自動焊鉗和控制系統組成的傀儡焊接單元被設計出并得到應用。單點焊接和雙點同時焊接是自動焊鉗的兩種分類；控制方式上面，一是可以引出焊點，使之呈線性分布，焊接時利用直線伺服焊單元，二是可以焊點全部接入一個主回路，焊接時利用控制系統，使電磁閥分組夾合通電，從而完成焊接，這種方法使用起來有較高的效率，可以較好地突破空間限制，與其他自動焊技術相結合，起到的效果會更好。至于門洞周邊，因為其密集的分布，均勻的間隔，采用的方法可以是一體式焊接機械手。采用這種方法，與數控系統相結合，在三維空間之內，任意焊點的焊接都可以較方便地進行。

以上兩種方法結的合使用，不會對工藝布局產生過大影響，應用也比較廣泛，操作也比較簡單，維護方便，將汽車制造中的某些相互干涉問題如夾具與數控坐標單元之間的干涉問題等降低到最小的程度。

（三）下車體總成應用與改進

前后大梁搭接、前車架搭接、地板定位焊等工位的自動化焊接是下車體總成需要完成的內容。

三軸組合式焊接設備適用于有共性的前后大梁搭接、前車架搭接和前地板與門檻搭接三個工位，可以降低生產成本，提高生產效率。

進行地板定位焊接時，因搬運占去一些時間，故工人用來焊接的時間也會相應減少，而且有可能對工人的人身安全造成威脅，所以必須對其進行自動化改造。后地板焊點分布對稱，焊點分布較散，進行焊接時，使用三把焊鉗，置于該工位，使用的變壓器相同，按照焊接順序進行焊接。

（四）總拼應用與改進

總拼定位焊、頂蓋定位焊、總拼側圍等位置是總拼工位需要完成的內容。

進行總拼焊接時，包括總拼定位焊和頂蓋分拼等一些位置要求美觀，而焊接空間有限，人工焊接有很大困難，難以保證質量，美觀的要求也無法達到，所以使用引出焊接機構，可以較好地解決這些問題，主要是要注意焊接之前焊接關鍵點，以免在焊接過程中出現錯誤，影響工作質量。

進行車身最下方裙邊焊點的焊接時，若是由人工完成，位置原因難度較大，所以也是重點進行自動焊改造的一項內容。近似趨于單軸，其余位置則波動不大，可以通過直線伺服的技術解決這一問題。這種技術有兩部分，分別是單自由度直線進給模組和伺服控制系統，其中伺服系統控制閉環，并利用滾珠絲桿以及直線導軌，以便傳動導向，這樣可以對直線段上任意位置的焊點進行焊接。使用該方法進行焊接，焊點分布規律，能較為精確定位，焊接質量高，避免了人工操作時會產生的許多問題。

（五）流水槽改進

進行流水槽焊接時，因為焊點分布在平面上，呈曲線形狀，兩軸組合式焊接單元進行自動焊接，改變之前該項工作需要兩人進行人工操作的情況，減少工人工作量，降低其工作強度，同時使用這種方法焊接的焊點分布整齊，質量能夠得到很好的保證。

（六）總拼側圍的改進

由于總拼側圍有焊點平面分布且分布密集、間隔均勻、數量也較多的特點，三軸組合式焊接設備是較好的選擇。

在總拼側圍左右兩側分別放置組合式焊接設備，代替之前的焊接工人，從而實現自動化焊接，這樣可以改變人工焊接時工作強度大的缺點，降低生產成本，提高生產效率。這種裝置，結構簡單有較高的柔性、使用成本較低，質量也有所保證，同時生產節拍較高，構型精益化，在生產線的工藝布局和后期推廣都會比較方便。

總之，對汽車焊裝線伺服自動焊的改進不能停止，需要在不斷的探索中進行，不斷改進，以便實現效率的不斷提升，加快行業發展速度，保證生產質量，

三、總結

對汽車焊裝線伺服自動焊的改進方法進行研究，不僅會提高生產效率，還會產生良好的經濟效益，所以必須加大對其研究的力度，保證汽車焊裝線伺服自動焊改進的順利進行。

參考文獻：

[1]王治富.汽車行業焊接自動化現狀及發展趨勢[J].汽車工藝與材料，2012（5）：11-13，18.

[2]李國軍.汽車車身焊接的智能化與自動化[J].山西電子技術，2014（3）：48-49.

[3]莫易敏，梁瑋，王金濤，等.微型汽車車身直線焊接單元的伺服系統設計[J].機電工程，2013，30（6）：686-688，703.