汽车焊装线伺服自动焊改进方法研究

王风江++袁媛

摘 要：汽车焊装线伺服自动焊的改进方法关系到汽车行业的发展，需要引起特别注意，文章对其优势进行简单分析，并对伺服自动焊在制造中的应用以及改进做出简单描述，对改进方法进行研究，以促进行业发展进步。

关键词：伺服自动焊；应用；改进方法

随着社会经济与科学的不断发展，我国汽车制造业也有了很大的进步。相应的，对车身焊接方式等方面，各生产部门也有了许多新的更严格的要求，除了保证焊接质量，同时要求成本方面尽量降低，而人工焊接实现这些要求较为困难，难以达到质量要求，故而对自动焊的研究与改进显得尤为重要。批量应用自动焊，可以使焊接自动化率提高很大程度，同时还可以降低成本，进而促进企业发展。

一、焊装线伺服自动焊优势

与自动焊相对应的焊接方式即为人工焊接，人工焊接投资较低，在设备的维护方面也较为简单，但是生产力的发展带动了生产要求的提高，人工焊接存在一些质量问题，如劳动强度有限、工作效率较低等，反而可能会造成对整个生产的限制。总而言之，随社会逐渐发展，人工焊接将难以满足生产需求。

相比于人工焊接，自动焊有很大的优势。自动焊有较强适应性，投资与维护成本低，企业资本可以较快周转，操作简单，同时也能够保证焊接质量和生产效率，降低企业成本。

当前，已经有许多自动焊设备被开发且投入批量使用，代替人工焊接，取得了良好的使用效果。

二、焊装线伺服自动焊的应用与改进

简单来说，汽车制造中，自动焊技术的应用范围主要分为侧围总成、车门总成、下车体总成和总拼四个区域。

（一）侧围总成应用改进

乘坐舱的重要组成部分就是车身的侧面框架，由车身侧围构成的立柱既可以将顶盖支撑起来，连接下车身体，同时也可以安装车门，有门框的作用。车身侧围能够影响车身刚度和强度，也会对车身整体的弯曲刚性产生巨大影响，所以要想保证整车的性能，对车身侧围上面焊点的要求极高，必须符合力学性能。采用自动焊进行补焊，在前后侧门框和后侧窗框部分，都有焊点分布，且较为密集，也有比较均匀的间隔，呈现规律性排布。

（二）车门总成应用与改进

在车门总成方面，自动焊设备在门盖补焊工位有较多应用。门洞周边焊点及包边点焊接和车门铰链加强筋位置焊接是该项工作的主要方面。

包边处的焊接会因为空间的限制，产生较大的角度偏差，因此由自动焊钳和控制系统组成的傀儡焊接单元被设计出并得到应用。单点焊接和双点同时焊接是自动焊钳的两种分类；控制方式上面，一是可以引出焊点，使之呈线性分布，焊接时利用直线伺服焊单元，二是可以焊点全部接入一个主回路，焊接时利用控制系统，使电磁阀分组夹合通电，从而完成焊接，这种方法使用起来有较高的效率，可以较好地突破空间限制，与其他自动焊技术相结合，起到的效果会更好。至于门洞周边，因为其密集的分布，均匀的间隔，采用的方法可以是一体式焊接机械手。采用这种方法，与数控系统相结合，在三维空间之内，任意焊点的焊接都可以较方便地进行。

以上两种方法结的合使用，不会对工艺布局产生过大影响，应用也比较广泛，操作也比较简单，维护方便，将汽车制造中的某些相互干涉问题如夹具与数控坐标单元之间的干涉问题等降低到最小的程度。

（三）下车体总成应用与改进

前后大梁搭接、前车架搭接、地板定位焊等工位的自动化焊接是下车体总成需要完成的内容。

三轴组合式焊接设备适用于有共性的前后大梁搭接、前车架搭接和前地板与门槛搭接三个工位，可以降低生产成本，提高生产效率。

进行地板定位焊接时，因搬运占去一些时间，故工人用来焊接的时间也会相应减少，而且有可能对工人的人身安全造成威胁，所以必须对其进行自动化改造。后地板焊点分布对称，焊点分布较散，进行焊接时，使用三把焊钳，置于该工位，使用的变压器相同，按照焊接顺序进行焊接。

（四）总拼应用与改进

总拼定位焊、顶盖定位焊、总拼侧围等位置是总拼工位需要完成的内容。

进行总拼焊接时，包括总拼定位焊和顶盖分拼等一些位置要求美观，而焊接空间有限，人工焊接有很大困难，难以保证质量，美观的要求也无法达到，所以使用引出焊接机构，可以较好地解决这些问题，主要是要注意焊接之前焊接关键点，以免在焊接过程中出现错误，影响工作质量。

进行车身最下方裙边焊点的焊接时，若是由人工完成，位置原因难度较大，所以也是重点进行自动焊改造的一项内容。近似趋于单轴，其余位置则波动不大，可以通过直线伺服的技术解决这一问题。这种技术有两部分，分别是单自由度直线进给模组和伺服控制系统，其中伺服系统控制闭环，并利用滚珠丝杆以及直线导轨，以便传动导向，这样可以对直线段上任意位置的焊点进行焊接。使用该方法进行焊接，焊点分布规律，能较为精确定位，焊接质量高，避免了人工操作时会产生的许多问题。

（五）流水槽改进

进行流水槽焊接时，因为焊点分布在平面上，呈曲线形状，两轴组合式焊接单元进行自动焊接，改变之前该项工作需要两人进行人工操作的情况，减少工人工作量，降低其工作强度，同时使用这种方法焊接的焊点分布整齐，质量能够得到很好的保证。

（六）总拼侧围的改进

由于总拼侧围有焊点平面分布且分布密集、间隔均匀、数量也较多的特点，三轴组合式焊接设备是较好的选择。

在总拼侧围左右两侧分别放置组合式焊接设备，代替之前的焊接工人，从而实现自动化焊接，这样可以改变人工焊接时工作强度大的缺点，降低生产成本，提高生产效率。这种装置，结构简单有较高的柔性、使用成本较低，质量也有所保证，同时生产节拍较高，构型精益化，在生产线的工艺布局和后期推广都会比较方便。

总之，对汽车焊装线伺服自动焊的改进不能停止，需要在不断的探索中进行，不断改进，以便实现效率的不断提升，加快行业发展速度，保证生产质量，

三、总结

对汽车焊装线伺服自动焊的改进方法进行研究，不仅会提高生产效率，还会产生良好的经济效益，所以必须加大对其研究的力度，保证汽车焊装线伺服自动焊改进的顺利进行。

参考文献：

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