汽车焊装车间自动化控制技术分析

李成亮

摘 要：为了能够有效降低汽车造价，保证汽车更加的安全，必须要采取智能化自动化的管理方式和管理体系，确保汽车行业可持续发展。本文通过对汽车焊装车间自动化控制技术进行深入的分析，明确汽车焊装自动化的具体硬件组成以及功能，对整个控制系统的软件设计进行分析，能够有效的保证汽车焊装车间实现自动化运行，促进汽车制造行业的全面发展。

关键词：汽车;焊装车间;自动化控制

0 前言

随着我国科技力量不断提升计算机网络技术，在各行各业中得到了广泛的应用，能够有效提高生产效率，降低生产成本，确保行业的综合效益得到全面提升。汽车焊装车间作为整个汽车生产制造的关键所在，只有加强汽车焊装自动化控制的水平，才能够确保汽车焊装更加的精细化智能化，保证汽车焊装的整体质量，确保汽车安全稳定的运行。

1 汽车焊装车间自动化控制系统的硬件

在自动化控制系统设计优化的过程中，首先要根据焊装车间的实际状况进行分析，明确汽车焊装车间的监控层控制层以及设备层的设计要点，建立不同的网络架构，确保不同层次能够快速准确的连接。

1.1 监控层

汽车焊装车间自动化控制系统的监控层肩负着对整个车间生产状态运行，实时监控的职能，所以要包括监控管理服务器andon系统服务器以及生产管理服务器，在监控系统设计时，最主要的就是将监控管理服务器在焊装车间的中控室内安装，结合生产计划以及不同的生产线生产目标，对实际的生产情况进行汇总，从而上传至总厂，通过总厂对数据信息进行全面的分析，利用控制层对车间监控管理系统所收集到的数据加以统计，从而更加科学合理的分配生产任务，让整个汽车焊装车间的生产效率得到优化。

1.2 控制层

控制层主要包括PLC控制系统，利用以太网交换机可以将分布在汽车焊装车间不同区域的PLC控制系统，与监控层进行有效连接，而且也能够整合ROBOT，HMI和屏幕显示，确保对整个汽车焊装车间的实际运行状况进行实时的控制显示，当PLC控制系统连接到不同区域的焊装车间之后，可以根据工业以太网光纤，将不同的交换机进行连接，最终形成整个车间的监控网络对汉装车间内部的实际情况进行实施，动态化管理。

1.3 设备层

设备层主要就是连接电信设备的控制系统，通过对机器人设备，无线射频读写设备和变频器的有效控制，能够确保汽车焊装车间实现自动化的运行，在汽车焊装车间内部，大多数的制造厂都采用标准现场总线系统进行连接，但是由于标准总线连接方式并不安全成熟，所以现阶段必须要采用安全总线系统对标准总线系统进行改进，例如德国西克西门子，以及欧姆罗克维尔等企业已经着手开发安全总线系统的通信协议，不仅可以极大的简化整个汽车焊装车间，工作的流程，同时也能够确保整个系统的安全运行，所以安全总线系统已经逐渐成为汽车焊装自动化控制技术，最主要的连接方式。

2 点焊机器人自动化工作站设计

消费者需求多样化和市场竞争的日益激烈，促使汽车更新换代的速度加快，导致产品的研发周期、设备的设计与制造周期，相应缩短。点焊机器人工作站的常规设计流程为逐一完成布置的设计、关键设备的选型、焊接夹具的设计、控制系统的设计。以左右侧围总成点焊机器人工作站为例，左右侧围总成分为两工位，机器人携带抓手需从左右滑台夹具抓取左右侧围总成进行补焊，焊接完成后放置空中的EMS输送线上，一般适用于点焊机器人运动距离较大，允许点焊机器人姿势有较大改变的情况。汽车左右侧围总成点焊机器人工作站，虽然点焊机器人的焊接尺寸小，但由于焊点分散，需要点焊机器人有较大的运动空间。

2.1 滚床系统

滚床系统其工作原理为：控制信号发出，传输电动机接收信号，开始工作，滑撬通过摩擦滚轮进入工位，感应器感应，输送电动机停止，升降电动机接收到控制信号，开始起动，升降摆臂单元驱动，滚床开始升降，下降定位后，焊接机器人进行焊接，焊接完成后，控制信号发出，升降电动机运行，滚床上升输送电动机运转，滚床上升到位，运输电动机气动，滑撬运行并进入下一工位。

2.2 汽车焊装机器人的点焊系统

点焊对机器人的要求不是很高，只需要焊钳的点来控制，在移动轨迹上也没有太多的要求，这也是机器人运用点焊系统的原因。点焊系统不仅有足够的承载能力，而且在点与点直接移动速度快，动作平稳，定位也准确，因此工作效率得到提高，但是机器人的承受负载能力要取决于焊钳的形式。

2.2.1 焊钳

它主要分为两种，一种是C形，另外一是X形。C形的焊鉗主要用于垂直于焊缝及垂直倾斜，而X形的是用于水平于焊缝。而使得变压器和焊钳分成分离式和内藏式还有一体式的焊钳。分离式的焊钳主要是减少机器人的负载量，在运行速度上达到一定的效果。内藏式的焊钳主要是偏于管理和调试灵活。一体式的则是更加方便于运行

2.2.2 点焊系统要求

（1）采用具有加压式的专用焊钳，这样就会快速的整理和更换以及更快地解决问题。（2）在一体式的焊钳中应该把焊钳的重心放在固定的法兰盘的轴心上。（3）焊接地系统应该更加完善。这样对变压器过热和电线的断路等问题进行诊断和保护。

3 汽车焊装车间自动化控制的软件设计

3.1 确保实现汽车自动化软件的设计要求

对不同的汽车焊装车间都有不同的生产任务，而且汽车焊装车间的生产流程与整车构造具有紧密联系，所以最主要的就是确保汽车自动化软件设计符合汽车焊装车间实际的情况，通过运用PLC控制系统，能够满足车身制造多样化的要求，所以在可编程逻辑控制系统编写时必须要为程序增加可读性和可编辑性，满足不同软件系统的运行效果，在实际设计的过程中，程序编写人员更应该对整个程序内部进行模块化处理，通过不同模块进行有机结合让整个汽车焊装。自动化控制，更加的高效。

3.2 模块化编程及特点

采用模块化编程的方式，能够将不同的程序划分为独立的个体，只有在需要调用的时候，才能够发挥应有的职能，通过模块化编程的设计不仅可以减少交叉作业的几率，而且也可以有效的减少软件系统运行的消耗，提高系统运行的整体效果，根据模块化编程的自身特点，可以在不同的软件系统中被广泛移植，确保整个汽车焊装车间自动化软件控制程序的利用更加便捷。

3.3 实施功能划分，确保分类编程

根据不同的执行程序命令，在汽车焊装车间运行的过程中，不同的设备承担着不同的职能，所以必须要有不同的软件程序加以控制，通过运用模块化的程序划分，能够有效减少出现差错的几率，而且也不会对整个系统的运行造成影响，即便某一个程序出现故障，也能够在第一时间对程序进行检修与更换，确保汽车焊装车间的运行效率大幅度增强，保证程序的可读性。通过模块化的程序编写，不仅可以减少编程人员自身的工作量，同时也可以减少调试的负担，确保整个汽车焊装成的车间自动化控制，可编辑逻辑控制程序的稳定运行。

车身生产工艺流程：车身部件由升降传输辊床运输到工位内部，到位之后，由车身焊接定位夹具将车身侧围、顶盖横梁和车体主结构定位夹紧，然后机器人用定位焊焊枪对车身进行定位焊接。焊接结束之后，夹具打开，车身再由升降辊床运输到下一个工位。

通过安装正版的杀毒软件，可以避免病毒对网络造成破坏，而且也能够对常见的病毒進行自动检测。确保能够自动识别病毒的类型，而且可以对病毒进行快速的处理，在安装正版杀毒软件之后还应该定期的对杀毒软件进行更新，只有不断的更新病毒库才能够确保杀毒软件对病毒查杀的能力，此外用户必须养成良好的系统应用习惯，只有养成良好习惯，避免随意的在网络浏览各种不良信息，才能够加强对系统安全的有效保障。汽车焊装工艺作为汽车焊装工艺系统的重要组成部分之一，其运行是否安全、稳定，直接关系到供电可靠性。为此，应当对影响汽车焊装工艺网络安全的因素进行分析，并采取有效的技术措施提高网络的安全性，以此来确保汽车焊装工艺功能和作用的发挥，从而为整个汽车焊装工艺系统的正常运行提供保障。

4 结束语

综上所述，随着我国现代科学技术的快速发展，汽车焊装车间自动化技术的应用，不仅可以确保汽车焊装的整体质量，而且也能够大幅度提高汽车组装的整体效率为汽车企业降低生产成本，提高综合效益提供了重要的支撑在汽车焊装车间自动化控制系统应用的同时，也能够保证整个生产流程实现智能化，网络化，自动化，避免了材料的浪费。降低程序编写的复杂性，能够有效推动汽车行业的长远发展。

参考文献：

[1]杨强.汽车焊装车间自动化控制技术分析[J].山东工业技术，2018（24）：61.

[2]李先瑞，郝静.汽车焊装工艺测控自动化控制技术研究[J].科技创新与应用，2018（09）：51-52.

[3]张巧巧.汽车焊装车间自动化控制技术[J].中国战略新兴产业，2018（04）：107.

[4]陈绍城.刍议汽车焊装车间自动化控制的技术应用[J].中国高新区，2018（01）：182.

[5]黎津良，张帅，王宁.汽车焊装车间自动化控制技术研究[J].南方农机，2017，48（04）：81.

[6]边超，郑杜辉，于伟，宋献进.当前汽车车身焊装的工艺设计及工装设计探析[J].内燃机与配件，2019（10）：95-96.