探究汽车车身焊装自动化技术的应用

张益辉

摘要：近年来，中国的汽车生产迅速发展。中国已经实现了不同类型的汽车的自产。作为中國交通运输的主力军，汽车的生产对国民经济的发展产生重要影响，占据着非常重要的地位。汽车生产不仅带动了汽车产业的发展，也带动了中国制造业的发展，带动了全国的发展。越来越多的汽车制造商追求汽车的安全性和舒适性，汽车车身所需材料逐渐变成了轻合金和高强度钢并且汽车制造领域对焊接生产线和车体的要求越来越高了。

关键词：汽车;车身焊装;自动化;技术;应用

引言：

随着现代工业的持续发展，计算机和网络技术广泛应用于各个领域，为工业生产自动化提供了有利条件。汽车焊接厂的自动控制系统作为汽车生产制造过程的重要组成部分，不断得到改善，创新，向现代化、自动化、智能化方向发展，产业革新毕竟是技术革新，近年来国内汽车市场的需求迅速增长，汽车产业竞争越来越激烈，汽车工业的蓬勃发展，汽车制造商不断地要求汽车制造技术提高水平。汽车焊接自动化控制技术的不断提高是汽车制造技术创新发展的良好表现，体现了汽车焊接现场技术体系的现代化、科学化、自动化，象征着汽车焊接技术领域进入新时代。

1 车身焊装生产线的发展过程

汽车焊接生产线是汽车零部件焊接技术相结合的生产复合体，主要设备一般包括焊接设备和运输设备，汽车焊接生产线可以提高企业的焊接效率，提高产品质量。

在长期发展过程中，汽车焊接生产线也经历了三轮升级和换代。焊接生产线的第一步是采用固定式单层焊接平台的小焊接方法，生产效率高。第二阶段是强盛焊接生产阶段，在这个阶段车体焊接的生产效率明显提高了，但是随着车体使用材料的变化，这个焊接线没有达到焊接的刚性条件，发展成了柔性焊接生产阶段的焊接，这就是我们所说的第三阶段汽车焊接生产线，在这一阶段，生产线、车体焊接技术水平大幅提高，对焊接线的理解也非常科学。在车体焊接过程中，需要选择车体焊接材料和焊接设备，汽车焊接是车体成型过程的总称，组装线需要多个焊接工序。焊接工序中，零件由焊接夹具构成。在设备的相互协助下，生产线顺利完成了焊接作业。

2 自动化技术应用时的控制系统

在中国现有技术发展的前提下，所有汽车生产现场的自动化应用都是既集中又分散的。也就是说，在生产过程中，主要的核心系统是监督各部门的生产业务，其次，通过不同的操作系统细分业务内容，所有的操作系统都履行自己的职责，互不干涉。

2.1 设备层的组成和作用

设备层是任务执行层，主要由监督者安排工作，根据控制层的工作要求执行相关操作流程，主要设置在 PLC系统中的现场设备中，包括扫描仪装置、频率调节控制装置和远程连接控制装置，对焊接现场的自动化过程产生了很大的影响，这是实现制造自动化的核心技术。通过这种智能控制，自动操作不仅大大降低了生产成本，还弥补了工作中人的失误，提高了产品的合格率。

2.2 控制层及监管层的组成及作用

汽车焊接车间控制系统的监控层十分复杂，由插件服务器、监控服务器和生产管理服务器组成，生产任务由焊接车间从控制室的中间监视服务器转移到综合生产部，并由各生产线的生产任务层层重叠在一起。层级按照任务生产，完成任务后，管理服务系统将完成情况报告给综合生产部，综合生产部进行数据整理和统计工作，完成后，监控系统将任务有机地整合，高效地配置。控制层通过 PLC系统构成，是设置在不同区域的汽车焊接车间，通过以互联网开关和监视层实现连接目的，控制层是利用 PLC连接到不同地区的开关，连接监视服务器，进行整体控制达到目的。

2.3 安全总线在汽车焊装系统中的应用

汽车的安全系统对汽车的生产过程和运行安全非常重要，必须按照统一的标准制造，及时发现生产中的故障和问题，及时反馈，避免安全上的危险。

3 汽车车身焊装车间自动控制软件设计

焊接车间自动化控制技术软件的部分除了构建整个硬件网络外，在整个车身的制造过程中也发挥着重要作用。不同的汽车制造商对汽车焊接厂设备层的上监视管理系统和人机接口程序的制作有不同的要求。焊接车间的大型 PLC程序的制作，为了提高 PLC的整合性、可读性、移植性、程序设计效率，在程序上，汽车制造商要求焊接设备的集成企业使用结构化和模块化的程序设计方法。由于工艺设计基于不同的焊接线，具有不同的功能结构，因此 PLC程序必须采用相同的结构来实现程序结构的一致性，提高 PLC程序的可读性，便于整体控制系统的维护和改造。

3.1 用户自定义数据

自动控制软件的自定义数据设计是软件设计的重要组成部分，也是实现相同变量统一的主要方法，同时对减少中间变量的程序编辑工作量具有重要意义。通过 PLC系统的控制系统，可以同时控制 10台机器的工作。自定义数据每天的中间变量需要 500次。然后，通过自定义数据设计方法定义机器的变量。使用 UDT自定义数据名定义 50个变量，10台机器的60个变量，有利于大幅提高工作效率，达到统一变量的目的。

3.2 模块化编程和特点

基于相同或相同焊接设备的编程模式，不同的焊接线都可以控制汽车气缸、机器人和安全门。所有操作位置都有相同的自动/手动操作模式。为了减少同一中间变量和 PLC处理程序的编辑工作量，同一设备集成企业制作的 PLC程序相同。汽车制造商一般对系统集成企业使用模块化程序。这个主要从两个方面进行。一方面，变量以指定的数据格式定义变量。另一方面，PLC程序设计成功的功能块等处理程序，根据不同的 I/O变量计算相同的 I/O变量。

3.3 功能块方式编程

为了减少同一 PLC处理程序的编辑工作量，昀好是提高 PLC程序的一致性和可读性，使用功能块进行编程。相同的 PLC处理程序只能编译一次功能块，也可以进行内部程序或者可以通过梯形图等各种方法进行编程。完成语法表和功能块后，可以直接调用需要调用的功能块。当需要多次调用相同的处理程序时，可以减少工作量。这个功能块便于两个 PLC程序之间的程序模块化程序的设计，大幅削减程序编辑量，缩短开发时间，减少程序设计错误。扩展设备功能时，只需要修正对应的功能块，提高移植的可能性和实用性，方便系统程序的调整和管理。

总结：

综上所述，在汽车焊装车间中应用自动化技术，不管是针对于汽车的质量而言，还是针对于汽车运行时的安全指数而言，都有明显的作用。在汽车焊接技术领域采用自动化技术对智能的控制，对焊接程序执行既集中又分散的管理方式，并将以太网合理运用，使汽车焊接生产过程更加机械化、紧密化、网络化，并且也减少了汽车生产过程中的材料浪费，实现生产效率高标准化生产。除此之外，在程序的编写上，为了给程序执行提供更加便捷的方式，在汽车焊接技术的编程模块化上也有了进步，降低了程序员在编写时的难度，避免因内容篇幅过长而造成的不易理解的现象。总而言之，自动化技术的应用能够深远的推动汽车行业的发展，并且不断改进着程序编写时的不足。

参考文献

[1]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.

[2]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.

[3]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.

[4]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.