淺談汽車車身焊接的智能化及自動化

常嘉瑋

摘 要：現(xiàn)如今，隨著信息科技的不斷發(fā)展，汽車焊接應(yīng)用技術(shù)也在不斷提升。焊接技術(shù)是汽車制造過程中非常重要的工藝。當(dāng)前，人工焊接的勞動強(qiáng)度較大，且對人的身體有較大的傷害，運(yùn)用機(jī)器人來實現(xiàn)汽車車身的焊接，不僅能夠解放勞動力，而且也能夠促進(jìn)焊接技術(shù)與水平的更好提升。因此，本文主要對汽車車身焊接的智能化、自動化技術(shù)進(jìn)行研究，通過當(dāng)前汽車車身焊接現(xiàn)狀進(jìn)行分析，了解與掌握機(jī)器人焊接技術(shù)的應(yīng)用原理與方法，不斷優(yōu)化與提升汽車車身焊接的自動化與智能化，促進(jìn)汽車制造行業(yè)發(fā)展速度與水平的更好提升。

關(guān)鍵詞：汽車 車身焊接 智能化 自動化

近幾年來，隨著人們生活水平的不斷提升，對于汽車消費的需求也在持續(xù)增加。汽車制造企業(yè)在生產(chǎn)汽車時，車身的焊接是非常關(guān)鍵且重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的焊接工作勞動強(qiáng)度也很大，對焊工身體也會造成很大的損害。而在信息科技、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的大環(huán)境與大背景下，重視科學(xué)信息技術(shù)的有效應(yīng)用，研究與開發(fā)智能化、自動化的焊接技術(shù)，能夠推動汽車制造行業(yè)發(fā)展更加智能化與自動化，提升汽車行業(yè)的發(fā)展水平。

1 分析當(dāng)前汽車制造業(yè)中焊接技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在當(dāng)前，傳統(tǒng)的汽車制造業(yè)所運(yùn)用的焊接技術(shù)主要有電阻點焊技術(shù)、弧焊技術(shù)以及激光焊接技術(shù)。下面對汽車制造過程中常用的傳統(tǒng)汽車車身焊接技術(shù)應(yīng)用實際情況進(jìn)行分析與討論：

1.1 電阻點焊應(yīng)用現(xiàn)狀分析

在車身焊接過程中，常用的焊接方法之一就是電阻點焊技術(shù)，電阻點焊的質(zhì)量與焊接的靜臂電極、動臂電極、電流之間的總電阻、焊接時間有著不可分割的直接聯(lián)系。因此，在運(yùn)用電阻點焊技術(shù)來焊接汽車車身各個零部件時，要對影響電阻點焊質(zhì)量的相關(guān)因素進(jìn)行更好的分析與掌握，這樣才能更好的提升電阻點焊效率，促進(jìn)汽車車身焊接效果與品質(zhì)的更好提升。

1.2 弧焊技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

在常用的焊接技術(shù)中，弧焊技術(shù)是其中一種較為重要的焊接技術(shù)，且在汽車車身焊接過程中應(yīng)用比較頻繁。在應(yīng)用弧焊技術(shù)時，其最重要的焊接工藝就是熔化極惰性氣體保護(hù)焊，其能夠?qū)附狱c進(jìn)行更好地拿捏。但是弧焊技術(shù)應(yīng)用的問題也是比較明顯的，其要求所有種類的焊接零件焊接方法必須是自動化。但是將自動化焊接運(yùn)用到汽車車身零件的焊接工作中，其焊口的精準(zhǔn)性不易被把握，容易產(chǎn)生焊接軌跡偏移的問題，使得焊接質(zhì)量大大的降低。由此可見，焊接誤差的存在會大大的降低焊接的質(zhì)量與汽車制造水平[1]。

1.3 激光焊的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

激光焊是一種以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接的方法。激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。在1970年，激光焊主要用于焊接薄壁材料與低速焊接，焊接過程是一種熱傳導(dǎo)。換句話說，激光焊主要是運(yùn)用激光輻射來對零部件的表面進(jìn)行加熱，表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，通過對激光脈沖的能量、寬度、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)進(jìn)行合理控制，使工件熔化來形成特定的熔池。由于激光焊具有折射、聚焦等獨特的優(yōu)點，非常適合于微型零件和可達(dá)性很差的部位的焊接。此外，激光焊還有熱輸入低，焊接變形小，不受電磁場影響等特點。但是由于激光器價格昂貴、電光轉(zhuǎn)換效率較低等原因，使得激光焊并沒有得到廣泛應(yīng)用。

2 汽車車身焊接中機(jī)器人焊接技術(shù)應(yīng)用的重要性分析

在汽車車身焊接過程中，運(yùn)用機(jī)器人焊接技術(shù)，能夠發(fā)揮出顯著的焊接效果。機(jī)器人焊接的穩(wěn)定性較高，焊接的質(zhì)量能夠得以保障，且焊接的參數(shù)與焊接結(jié)果之間有著直接性的聯(lián)系，如焊接的速度、焊接的電壓與電流、焊接的干伸長度等等。運(yùn)用機(jī)器人焊接，其對于每條焊縫的焊接參數(shù)都是恒定的，焊縫質(zhì)量受人的因素影響較小，降低了對工人操作技術(shù)的要求。與此同時，運(yùn)用機(jī)器人焊接有效地改善了工人的勞動條件，使工人從大強(qiáng)度的體力勞動中解脫出來。同時機(jī)器人焊接的生產(chǎn)效率較高，一天可24小時連續(xù)生產(chǎn)，特別是隨著高速高效焊接技術(shù)的應(yīng)用，使用機(jī)器人焊接的效果變得更加明顯。下面對汽車車身焊接中機(jī)器人焊接技術(shù)應(yīng)用的重要性進(jìn)行分析與探討：

2.1 機(jī)器人焊接能夠促進(jìn)焊接效率的有效提升

在運(yùn)用機(jī)器人進(jìn)行焊接時，焊接機(jī)器人的焊槍響應(yīng)時間非常短，速度非?？?，與人工焊接速度相比，其速度比手工焊接的速度高很多，且機(jī)器人在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可以不停的運(yùn)行，但是焊工在焊接時不能一刻不停的工作，則會在一定程度上大大的提升了焊接的效果與工作效率[2]。

2.2 推動汽車車身焊接成本的有效降低

在汽車車身焊接時，運(yùn)用機(jī)器人焊接技術(shù)，由于機(jī)器人工作時效較長，其能夠大大的節(jié)約人力成本，使得汽車車身焊接效率得到大大提升，對于提升汽車制造效率與效果非常有利。

2.3 機(jī)器人焊接技術(shù)能夠促進(jìn)產(chǎn)品更新?lián)Q代

在運(yùn)用機(jī)器人焊接技術(shù)時，機(jī)器人焊接能夠促進(jìn)產(chǎn)品更新周期得到有效縮短，還能夠有效的減小汽車車身相關(guān)設(shè)備的投資，使得汽車車身的焊接更加自動化。與此同時，在產(chǎn)品更新?lián)Q代時，運(yùn)用機(jī)器人焊接技術(shù)只需求重新依據(jù)更新產(chǎn)品設(shè)計相應(yīng)工裝夾具，機(jī)器人本體不需求做任何改動，只需更改調(diào)用相應(yīng)的程序命令，就能夠做到產(chǎn)品和設(shè)備更新，提升產(chǎn)品更新速度與水平。此外，機(jī)器人焊接技術(shù)具有很強(qiáng)的移動與自動控制功能，是一種自動化、智能化的可編程設(shè)備，其能夠適應(yīng)多種復(fù)雜的作業(yè)。機(jī)器人的功能角度、自由度與自動控制較強(qiáng)，可以重復(fù)離線進(jìn)行編程，對于汽車車身焊接質(zhì)量的提升也非常有利。

3 機(jī)器人焊接技術(shù)在汽車車身焊接中的應(yīng)用方略探究

為了能夠促進(jìn)汽車車身焊接技術(shù)更加自動化以及智能化，運(yùn)用機(jī)器人焊接技術(shù)是非常有必要的。通多對機(jī)器人焊接技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠推動汽車車身焊接水平更上一層樓。下面對汽車車身焊接中機(jī)器人焊接技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討：

3.1 掌握焊接機(jī)器人技術(shù)的類型

機(jī)器人焊接技術(shù)具有一定的智能化、自動化系統(tǒng)，其內(nèi)含控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)以及智能系統(tǒng)。機(jī)器人的智能系統(tǒng)中還包括智能分析系統(tǒng)與感知系統(tǒng)。常用的機(jī)器人焊接技術(shù)類型主要有三類，分別是點焊、弧焊以及激光焊機(jī)器人。點焊機(jī)器人主要是在點與點之間具有較快的移動速度，移位的時間有效節(jié)約。由于點焊機(jī)器人的動作比較平穩(wěn)，重復(fù)工作的時間較長，定位也比較準(zhǔn)確，能夠?qū)χ貜?fù)、單調(diào)、繁重的體力勞動進(jìn)行更好地取代，使得焊點的質(zhì)量得到更好地提升，大大的提升了焊接的工作效率。同時點焊機(jī)器人具有很強(qiáng)柔性與自動化，對于企業(yè)應(yīng)變能力的提升非常有利。與此同時，弧焊機(jī)器人的焊接技術(shù)與流程要比點焊機(jī)器人的焊接技術(shù)要復(fù)雜的多，其對焊接的參數(shù)、焊槍的姿態(tài)、焊絲端頭的運(yùn)動軌跡的精準(zhǔn)性要求很高，具有較高的可靠性以及抗干擾能力，能夠?qū)壽E進(jìn)行連續(xù)控制?；『笝C(jī)器人的裝置主要包括焊件夾持裝置、焊接裝置、控制系統(tǒng)、機(jī)械手等。弧焊機(jī)器人的焊接技術(shù)對于增強(qiáng)汽車車身焊接效率與水平非常有益。此外，激光機(jī)器人能夠重新組合兩塊鋼板材料的分子，能夠?qū)蓧K獨立的鋼板融為一塊鋼板，使得車身的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得到有效提升。在運(yùn)用激光焊來進(jìn)行車身焊接時，其對焊接工件的影響比較小，變形幅度不大，經(jīng)過激光焊機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用，沒有任何連接間隙，具有較高的焊接技術(shù)與應(yīng)用效果[3]。

3.2 合理優(yōu)化焊接機(jī)器人技術(shù)方案

當(dāng)前，焊接汽車車身時，運(yùn)用現(xiàn)代機(jī)器人焊接技術(shù)要先掌握汽車車身焊接的現(xiàn)狀，合理選擇與應(yīng)用機(jī)器人焊接技術(shù)。點焊機(jī)器人與弧焊機(jī)器人的焊接過程比較簡單，沒有較為復(fù)雜的焊縫追蹤過程。在同一條汽車車身生產(chǎn)線上，能夠?qū)Σ煌囆偷能嚿磉M(jìn)行加工與裝配，有效地提升了汽車車身焊接效率與品質(zhì)。當(dāng)前，機(jī)器人焊接技術(shù)是一種柔性的焊接技術(shù)，其能夠大大的提升汽車車身焊接的自動化與智能化水平。與此同時，在焊接汽車車身時，運(yùn)用現(xiàn)代機(jī)器人能夠更好地優(yōu)化汽車車身的焊接系統(tǒng)，如各軸的自由范圍、有效荷載等等。以往的汽車車身焊接工藝比較復(fù)雜，運(yùn)用機(jī)器人能夠?qū)σ酝能嚿砗附蛹夹g(shù)進(jìn)行更好地優(yōu)化，使其焊接技術(shù)更加現(xiàn)代化、智能化以及自動化。機(jī)器人焊接技術(shù)能夠通過焊接流程、輸送系統(tǒng)以及控制器來設(shè)計優(yōu)質(zhì)、高效的焊接方案，使得汽車車身焊接變得更加彈性與靈活，推動汽車車身焊接質(zhì)量得以更好提高。

3.3 科學(xué)選擇與應(yīng)用焊接機(jī)器人的優(yōu)勢

焊接機(jī)器人在汽車車身焊接過程中具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，其作用也比較多樣化。機(jī)器人焊接技術(shù)不僅可以進(jìn)行焊裝，而且也可以根據(jù)車身部位的不同來選擇不同的焊接機(jī)器人技術(shù)。在焊接汽車車門時，運(yùn)用點焊機(jī)器人技術(shù)能夠高效完成車門的焊接。同時運(yùn)用弧焊機(jī)器人能夠有效完成合成件的取送工作，有效的節(jié)約人力成本，提升汽車制造的效益[4]。在現(xiàn)代汽車的制造過程中，合理、靈活的運(yùn)用焊接機(jī)器人技術(shù)，能夠推動汽車焊接技術(shù)逐漸向自動化、智能化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展與演變，并推動汽車制造行業(yè)發(fā)展速度、發(fā)展水平得到更好提升。

4 結(jié)束語

綜上所述，在信息科技快速發(fā)展的今天，為了能夠有效提升汽車制造效率與生產(chǎn)質(zhì)量，更好地滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求。重視對汽車車身自動化、智能化焊接技術(shù)的研究與應(yīng)用是非常迫切的。通過點焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、激光焊機(jī)器人技焊接技術(shù)的合理、靈活的應(yīng)用，能夠有效提升汽車車身制造效率與水平，促進(jìn)汽車行業(yè)更好、更持續(xù)發(fā)展。

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