王海濤

摘 要： 汽車工業(yè)的快速發(fā)展使汽車產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期大大縮短，汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程也變得更加靈活。從現(xiàn)階段汽車焊接的實際情況和特點出發(fā)，說明了汽車柔性焊接技術(shù)的主要優(yōu)勢和關(guān)鍵技術(shù)結(jié)構(gòu)，分析了汽車裝配工藝的技術(shù)特點和研究方向，強調(diào)了柔性焊接技術(shù)及高效裝配技術(shù)的應(yīng)用必要性。

關(guān)鍵詞： 汽車制造;柔性焊接;裝配技術(shù)

中圖分類號： U466? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼： A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.021

0 引言

盡管我國的汽車工業(yè)起步較晚，但是近年來汽車業(yè)整體的技術(shù)水平發(fā)展較快，隨著眾多國際品牌在我國建立合資企業(yè)，有效引領(lǐng)了我國汽車技術(shù)的發(fā)展，隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已成為家家戶戶不可缺少的交通工具，據(jù)統(tǒng)計，在2020年，我國的汽車保有量極可能超過2億輛。汽車需求量的增長也為汽車市場帶來了新的變化，現(xiàn)階段的汽車生產(chǎn)廠商都面臨著車輛更新?lián)Q代快、小批量生產(chǎn)增多、生產(chǎn)線建設(shè)周期縮短、多種車型同時生產(chǎn)的特點，這需要生產(chǎn)工作具備更強的靈活性。隨著汽車生產(chǎn)的高速智能化，在生產(chǎn)、加工、裝配的各個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)了高度的機器人作業(yè)，這為汽車加工過程的靈活調(diào)整奠定了基礎(chǔ)。汽車柔性焊接制造技術(shù)是在自動化汽車生產(chǎn)中誕生的新技術(shù)，有利于滿足汽車企業(yè)產(chǎn)品制造中的更新?lián)Q代和個性化定制需求。

1 現(xiàn)代汽車焊接需求與特點

（1）自動焊接技術(shù)需要更高的適應(yīng)性和靈活性。現(xiàn)代化的汽車產(chǎn)品由于品種多、更新?lián)Q代快，對汽車車身焊接的生產(chǎn)能力提出了新的要求，要求在焊接生產(chǎn)線上能夠?qū)崿F(xiàn)同時適應(yīng)3種以上的車身焊接制造的能力需求，并能夠適應(yīng)汽車焊接中的隨機混線制造特點，形成并行不悖的焊接制造體系。

（2）加強多車型同平臺焊接加工的制造品質(zhì)?，F(xiàn)階段，汽車的鈑金生產(chǎn)質(zhì)量和焊接水品對汽車后續(xù)的裝配工藝和整車的最終品質(zhì)影響很大，因此在確保車身自動化焊接效率的同時也必須要提升焊裝的尺寸精度，圖1為車身焊接部分任務(wù)及零件組成結(jié)構(gòu)，可見焊接步驟復(fù)雜，工序較多。因此，優(yōu)化焊接過程中的精度控制技術(shù)，并對焊接過程的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化裝備進行升級，通過高精度數(shù)控手段提高焊接制造的實際品質(zhì)。

（3）提高焊接生產(chǎn)線制造與管理過程的規(guī)范化?，F(xiàn)代化的汽車焊接生產(chǎn)線是一個復(fù)雜的、多種技術(shù)相配合的機械化集合體，焊接生產(chǎn)的各個工位都需要實現(xiàn)對車身零件的定位、裝夾、檢測，然后才能進行后續(xù)的焊接加工。生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)如圖2所示，制造與管理的規(guī)范性直接影響到汽車產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，因此大力加強焊接生產(chǎn)過程中自動化作業(yè)、零部件輸送、車型識別、零件檢測、故障診斷、安全防護等工作的規(guī)范性是十分必要的。

2 車身加工的柔性焊接技術(shù)

2.1 車身柔性焊接的主要特征

車身的柔性焊接技術(shù)是針對汽車市場新特點產(chǎn)生的，有利于積極應(yīng)對汽車產(chǎn)品的更新與優(yōu)化，車身的柔性焊接涉及到眾多內(nèi)容，包括焊接設(shè)備的選取，輔助設(shè)備、物流設(shè)施、生產(chǎn)布局、生產(chǎn)流程等，柔性焊接生產(chǎn)線的規(guī)劃合理性直接影響到汽車車身的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。柔性焊接技術(shù)能夠利用有限的資源實現(xiàn)更多的生產(chǎn)任務(wù)目標(biāo)，實現(xiàn)先進資源和優(yōu)勢技術(shù)的集中利用，進而更好地滿足生產(chǎn)加工和用戶需求。柔性焊接生產(chǎn)線是在傳統(tǒng)焊接技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合多種焊接工藝，進而實現(xiàn)快速應(yīng)變不同車型、批次產(chǎn)品的工藝需求，進而實現(xiàn)同一生產(chǎn)線同時完成不同車型產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)焊接加工。

2.2 柔性焊接生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)

（1）多種類車身混流加工技術(shù)。利用現(xiàn)代化的生產(chǎn)線技術(shù)與自動控制技術(shù)實現(xiàn)對不同車身零件的自動識別與分類，并執(zhí)行預(yù)先設(shè)定好的符合該車型的焊接方案，在此過程中整個焊接生產(chǎn)線還需完成對特定車身零件的輸送、質(zhì)量檢測、裝夾等工作。由于需要滿足隨意混流的加工模式，因此整個生產(chǎn)線中，無論是裝夾步驟還是焊接工具勻采用模塊化設(shè)計，能夠針對自動識別的車型零件快速換裝符合該產(chǎn)品焊接加工的專用設(shè)備。

（2）先進的機器人加工與檢測技術(shù)。在柔性焊接生產(chǎn)線中，要實現(xiàn)車身產(chǎn)品的快速精確焊接，就必須要借助先進的焊接機器人、自動焊接技術(shù)、夾具自動切換技術(shù)以及PLC自動控制技術(shù)，這些都依托于我國的機器人專業(yè)技術(shù)水平。同時，借助機器人的光線自動檢測技術(shù)能實現(xiàn)車身焊接前和焊接后的品質(zhì)檢測，避免自動化生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的錯誤加工和瑕疵零件的產(chǎn)生。

（3）車身零件柔性運輸技術(shù)。針對不同車型、不同尺寸的車身零件，對其運輸、轉(zhuǎn)移的要求也不同。以上汽寶駿生產(chǎn)線為例，為適應(yīng)多個車型的運輸要求，整個輸送系統(tǒng)針對車身焊接的11個不同工位進行了區(qū)別化設(shè)計，分別采用了齒輪齒條帶動、氣缸提升、局部可變、實時位置檢測等多項技術(shù)，最多可實現(xiàn)6種車型零件的同時輸送，滿足不同焊接工位要求，并使焊接的定位裝置和夾具執(zhí)行相關(guān)動作更為精準(zhǔn)。

3 汽車裝配技術(shù)特點與研究方向

3.1 汽車裝配技術(shù)特點

隨著我國汽車制造業(yè)的快速發(fā)展，除要求在制造過程中加入柔性化技術(shù)外，汽車的裝配工藝也必須隨之進行變化，這不僅是要求裝配品質(zhì)得到提升，同時也必須提升裝配工位的整體適應(yīng)能力。汽車的裝配工作大體上可以包括發(fā)動機及其附屬設(shè)備裝配、變速器及車橋裝配、汽車鈑金門窗等附件的工藝性裝配。就目前我國的技術(shù)水平與發(fā)達國家相比還比較落后，很多汽車企業(yè)缺乏先進高效的裝配機械，將大量的資金和技術(shù)投入到了生產(chǎn)加工過程中，導(dǎo)致很多汽車產(chǎn)品存在裝配質(zhì)量不佳，影響汽車產(chǎn)品的外觀品質(zhì)。

3.2 汽車裝配技術(shù)的研究方向

（1）對汽車裝配工位進行合理化設(shè)計。汽車工位的功能與結(jié)構(gòu)對工藝的實施影響很大，為了讓汽車裝配工藝能夠更好地融入到實際的裝配工作之中，在對裝配工位的設(shè)計之初就必須要充分結(jié)合生產(chǎn)實際需求，并配合多種柔性化的汽車裝配工藝，從而設(shè)計出更加實用和高效的裝配工位。以此實現(xiàn)將汽車的裝配環(huán)境與車身零件的實際特點相匹配，使裝配后的精度實現(xiàn)最佳化。

（2）優(yōu)化汽車裝配的工作周期。汽車產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展成為快速更新?lián)Q代的消費型產(chǎn)品，這要求汽車生產(chǎn)的整體效率更高，加之汽車的裝配模式逐漸由傳統(tǒng)的單一車型裝配向混裝車型發(fā)展，為避免眾多車型裝配過程中存在過多零件滯留，產(chǎn)生裝配能力與生產(chǎn)能力之間的不匹配問題，應(yīng)將汽車裝配技術(shù)向模塊化、自動化、柔性化方向發(fā)展，并采用合理的裝配順序與裝配工藝流程，形成區(qū)分總成的流水線裝配，從而達到縮短裝配周期的目的。

4 結(jié)語

汽車的焊接與裝配都是生產(chǎn)過程中的重要工作內(nèi)容，要保證我國汽車制造業(yè)的進一步發(fā)展，對柔性焊接技術(shù)以及高效裝配技術(shù)的研究與應(yīng)用應(yīng)進一步加強，并同時注重生產(chǎn)過程的管理體制優(yōu)化，以實現(xiàn)我國汽車生產(chǎn)工藝的全面提升。同時，還必須要借鑒國外的先進生產(chǎn)技術(shù)，加強汽車專業(yè)復(fù)合性人才的培養(yǎng)，從而提高自主汽車產(chǎn)品的品質(zhì)和市場競爭力。

參考文獻：

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