1、汽車焊接生產(chǎn)線的柔性化摘要：文章通過對汽車焊接生產(chǎn)線的簡單概述，進(jìn)而闡述了汽車生產(chǎn)線的作用 與分類，并以此為基礎(chǔ)，從柔性化的角度出發(fā)，對焊接生產(chǎn)線進(jìn)行了設(shè)計。通過 文章的研究得知，明確柔性焊裝夾具、自動焊接裝置以及機(jī)器人系統(tǒng)等柔性焊接 生產(chǎn)線組成單元的作用，可增加汽車焊接生產(chǎn)線的運(yùn)行效率，并為企業(yè)創(chuàng)造更大 的利潤。關(guān)鍵詞：汽車焊接；生產(chǎn)線；組成單元刖言：社會的進(jìn)步推動了我國經(jīng)濟(jì)的增長，不僅為我國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了更多 機(jī)遇，同時還加劇了行業(yè)內(nèi)部的競爭，企業(yè)想要在這種情況下更好的發(fā)展，必須 要以客戶需求為基礎(chǔ)，科學(xué)的對市場展開分析。同時，在汽車生產(chǎn)的過程中進(jìn)行 實(shí)施，其將成為立足競爭市場的關(guān)鍵

2、。目刖，在競爭的環(huán)境下，汽車生產(chǎn)技術(shù)的 創(chuàng)新成為關(guān)注焦點(diǎn)，欲滿足客戶個性化的需要。所以，汽車企業(yè)想要更好的發(fā)展， 必須要在生產(chǎn)過程中，應(yīng)用柔性生產(chǎn)的手段，并明確柔性焊裝夾具、自動焊接裝 置以及機(jī)器人系統(tǒng)等組成單元的作用，從而助力汽車生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級。本文通 過對汽車焊接生產(chǎn)線技術(shù)的分析，望為實(shí)現(xiàn)汽車焊接的柔性化生產(chǎn)提供參考。1焊接生產(chǎn)線的作用與分類1.1焊接生產(chǎn)線的分類汽車焊接生產(chǎn)線的主要工作內(nèi)容是將分解的汽車車身進(jìn)行有效的加工制造， 針對于汽車車身的零件的分布進(jìn)行劃分，設(shè)計出相應(yīng)的制造工藝，如圖1所示汽 車焊接生產(chǎn)線的設(shè)計方案。另外在工作的過程中，注重各個總成構(gòu)件的形成，其 一般是由零件、組

3、件以及焊接件構(gòu)成，參與總成構(gòu)件的每一部分都具有相當(dāng)重要 的作用，焊接件將作為連接的成分提高其自身的重視，如表1、表2所示當(dāng)前應(yīng) 用較為廣泛的焊接技術(shù)的應(yīng)用與分類。另外在汽車焊接的過程中，對于白車身的 焊裝線，在加工的過程中需注意應(yīng)在較短的時間內(nèi)進(jìn)行涂裝，從而保障汽車美觀 性。1.2焊接生產(chǎn)線的作用傳統(tǒng)汽車企業(yè)當(dāng)中，均安裝了相應(yīng)的焊接線，又對焊接線的運(yùn)轉(zhuǎn)，完成焊接工作，但對 于這些焊接線來說，只能生產(chǎn)某一種車輛，若汽車企業(yè)欲開發(fā)新的汽車品牌，則需要對原有 的生產(chǎn)線進(jìn)行一定的改造或者對原有的生產(chǎn)線進(jìn)行廢棄重新開發(fā)，此過程將會對原有的廠房 進(jìn)行重新的建設(shè)，原有辦公設(shè)備進(jìn)行更新，在一定程度上將會造成企

4、業(yè)的資源浪費(fèi)，從而降 低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但是，有一種焊接生產(chǎn)線的存在，將在一定程度上擺脫此問題，柔性 化的生產(chǎn)線，其生產(chǎn)線的優(yōu)勢是在規(guī)劃設(shè)計時，將同一車間進(jìn)行彈性的設(shè)計，可以同時滿足 多種車型的生產(chǎn)制造，以此可以進(jìn)行企業(yè)資源的高效利用，提升了企業(yè)的焊接效率，節(jié)約了 企業(yè)的生產(chǎn)投入，并為自身創(chuàng)造高更多的經(jīng)濟(jì)效益，縮減了制造周期，但與傳統(tǒng)焊接線相比， 前期投資規(guī)模較大。2柔性焊接生產(chǎn)線概述柔性焊接生產(chǎn)線的做突出特征是采用工業(yè)機(jī)器人的參與，并擁有伺服焊鉗以及可在迅速 更換的設(shè)備，另外具有運(yùn)輸方式各異的傳送系統(tǒng)、可自行編程的控制的導(dǎo)向小車，擁有U型 或者十字切換軌道的切換臺、自動化裝置等電氣設(shè)備。此

5、設(shè)計的方案的實(shí)施，將在一定程度 上使用多種車型生產(chǎn)，并能夠在短期時間內(nèi)進(jìn)行改裝，保障生產(chǎn)項目的有效實(shí)施1。柔性焊 接生產(chǎn)線其屬于柔性制造的體系中，汽車柔性制造技術(shù)是屬于FMS柔性的一種，F(xiàn)MS柔性的 定義是系統(tǒng)可根據(jù)汽車生產(chǎn)產(chǎn)品種類的不同進(jìn)行定性的設(shè)計而發(fā)生一定的變化，將有效的提 高資源的使用效率，符合目前市場的需要，企業(yè)以此形成一定的社會效益。3柔性化焊接生產(chǎn)線設(shè)計3.1柔性焊裝夾具在柔性化焊接生產(chǎn)線介入生產(chǎn)的過程中，為了適應(yīng)生產(chǎn)車型的多樣性，柔性夾具（如圖2所示）在使用的過程中一般采用兩種形式：一、是固定式，針對車身件的斷面圖紙，在夾具設(shè)計的過程中選取幾個車型相同的斷面 位置或者相似的斷面

6、位置進(jìn)行固定，在制造的過程中，同一位置交替進(jìn)行更換，增加元件的 更替效率，減少其使用的壽命；二、是切換式（如圖3所示），若車型外形存在一定差異，且很難將夾具固定時，可再 利用切換的形式來適用車型的變化，切換的形式有多種多樣，這里介紹兩種常用的切換形式：1）如車型的長度方向存在長短差異，那么用直線導(dǎo)軌來實(shí)現(xiàn)切換是個不錯的選擇（如圖 3所示），這個機(jī)構(gòu)中有四個直線導(dǎo)軌，導(dǎo)軌1，2在最下方，并通過氣缸1的動作對上方的 單元進(jìn)行車身X方向移動，從而使定位銷單元移動到需要定位的位置，并在機(jī)構(gòu)兩頭設(shè)計有 擋塊和到位感應(yīng)器，可以對定位銷單元進(jìn)行準(zhǔn)確定位。一組直線導(dǎo)軌可以對兩個不同定位孔 進(jìn)行定位。導(dǎo)軌3,

7、4在此基礎(chǔ)上再次對定位銷單元進(jìn)行移動來實(shí)現(xiàn)兩個不同定位孔的定位。 這種組合使用直線導(dǎo)軌的方法可以實(shí)現(xiàn)四個位置的切換。提高了工作效率。也提高了車身焊 接精度。2）如車型斷面差異較大，不能共用時，可以采用回轉(zhuǎn)臺實(shí)現(xiàn)車型切換（如圖4所示）。 車型1，2, 3夾具分別在回轉(zhuǎn)臺上的三個位置，夾具可以根據(jù)車型來單獨(dú)設(shè)計，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由 定位精確的伺服電機(jī)通過電氣PLC控制來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動，從而使夾具實(shí)現(xiàn)切換?；剞D(zhuǎn)臺旋精度高， 性能穩(wěn)定，承載大，壽命長。對于夾具來說設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單化，設(shè)計時間縮短，從而提高工作 效率及降低成本。3.2自動焊接裝置傳統(tǒng)的焊接形式，采用人工的方式進(jìn)行焊接，其勞動強(qiáng)度較大，不僅浪費(fèi)類勞動力，而

8、 且在一定程度上難以保證生產(chǎn)效率、焊接質(zhì)量以及安全性。目前隨著科技的進(jìn)步，焊接生產(chǎn) 線的自動化水平也逐漸的提升，原有的人工焊接工作將逐漸的被替代。自動焊接的裝置是由 自動焊接工藝以及相關(guān)附屬零件組成，在焊接自動化時，焊接的工藝是其中較為關(guān)鍵的一部 分，若工藝存在缺陷，則會導(dǎo)致焊接結(jié)果無法滿足相關(guān)規(guī)定的要求。在自動焊接裝置工作的 過程中，其自身的具有如下三方面技術(shù)要點(diǎn)：一是運(yùn)動部分的設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)焊鉗的精準(zhǔn)到位， 在自動焊接裝置（圖5所示自動焊接裝置）介入生產(chǎn)線的過程時，工件還未進(jìn)入夾具，焊鉗 會處于原來位置，當(dāng)工件被夾具夾緊后，系統(tǒng)將會產(chǎn)生信號，使得氣缸2活塞桿開始做回收 動作，焊鉗進(jìn)入工作的位

9、置。結(jié)束一個焊接點(diǎn)后，該裝置會傳遞出相應(yīng)信號，從而帶動氣缸 10運(yùn)行，并將焊鉗推至8位置上，以展開第二次焊接。焊接完成后氣缸10還原，氣缸2中 活塞桿伸出，焊鉗還原。二是從整體角度來說，應(yīng)具備經(jīng)湊性，輪廓大小應(yīng)基本相同。由于 該裝置存在相應(yīng)的特性，并與夾具之間具有相應(yīng)聯(lián)系，使得夾具加緊時，結(jié)構(gòu)空余不是很大。 三是對焊鉗設(shè)計時，想要確保其存在良好的補(bǔ)償功能，應(yīng)符合焊接自動化的標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣， 才會使整個焊接工作當(dāng)中，技術(shù)含量更高一些。1-底座；2-氣缸；3-變壓器支架；4-運(yùn)動部件；5-變壓器；6-二次電纜；7-滾動直線導(dǎo)軌;8-運(yùn)動部件；9-專用焊鉗；10-氣缸圖5自動焊接裝置3.3機(jī)器人系統(tǒng)

10、在汽車生產(chǎn)的過程中，柔性焊接生產(chǎn)將會結(jié)合工業(yè)的機(jī)器人進(jìn)行參與點(diǎn)焊、二氧化碳焊 接、涂膠以及上下料等方幾方面的工作，將會有效的解決人工參與的安全性的問題、在機(jī)器 人參與焊接，將會保障生產(chǎn)質(zhì)量的統(tǒng)一性，通過科學(xué)的程序編寫，以達(dá)到汽車制造自動化的 目的，從而增強(qiáng)生產(chǎn)效率。經(jīng)過精密的數(shù)據(jù)編程，將實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)的自動化程度以及生產(chǎn)效 率。在應(yīng)用機(jī)器人的過程中，選用的方式方法如表4所示，針對于應(yīng)用的環(huán)境進(jìn)行有效的選 擇，機(jī)器人的展示如圖6,、圖7。針對于機(jī)器人的選用具有如下幾個原則：一是以自動化生 產(chǎn)為基礎(chǔ)，采用先進(jìn)的機(jī)器人；二是以實(shí)現(xiàn)較高的焊接質(zhì)量與焊接工藝為基礎(chǔ)，選用不同的 機(jī)器人末端承載力；三是充分調(diào)研工作環(huán)境，選擇滿足條件的機(jī)器人；四是從經(jīng)濟(jì)性與效益 性的角度分析，選擇合量的機(jī)器人參與；五是確保機(jī)器人靈活的基礎(chǔ)欣賞，控制投入成本。 機(jī)器人自身的反應(yīng)時間較為迅速，控制以及被控制的精度較高，并具有較高的可靠性，在執(zhí) 行工作的過程中可針對生產(chǎn)工藝進(jìn)行更改，操作簡單，抗干擾能力強(qiáng)。機(jī)器人系統(tǒng)是自動化 焊接生產(chǎn)線最為關(guān)鍵的因素，同樣也是實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)線柔性化的重要手段之一。結(jié)論：綜上所述，作為汽車生產(chǎn)中的重要組成部分，焊接生產(chǎn)線對汽車生產(chǎn)具有重要作用，確 保生產(chǎn)線的良好性，不僅能夠增加汽車生產(chǎn)的效率，而且還會提升生產(chǎn)質(zhì)量，為我國汽車工 業(yè)的發(fā)展奠定良好