汽车焊接柔性化试制线的开发和应用

汽车焊接柔性化试制线的开发和应用

发表时间：2019-01-15T10:52:13.863Z 来源：《防护工程》2018年第31期作者：房立超1 刘高洋2

[导读] 专有化焊接柔性线，也称之为单一化焊接柔性生产线，就是该焊接柔性线只能为单一车型提供生产。

长城汽车股份有限公司生产技术开发中心天津市 300462

摘要：随着我国的的汽车制造行业制造能力不断提升，我国的国产汽车制造也面临着新的发展，新能源汽车的发展使得我国的汽车焊接柔性技术需要革新发展，全面提升我国的汽车柔性生产线，进而使得我国的汽车制造能够在世界上更加具有竞争力。柔性化生产（Flexibility Manufacturing），是目前国内外先进汽车制造企业广泛采用的一种灵活、高效的生产模式。它既满足了汽车生产要求的规模效益，又保证了产品多元化的需求。这种先进的生产理念，以其时效优势及成本优势，极大的增强了企业的竞争力。焊接柔性生产工序的主要任务是完成车身（也称为白车身）的加工制造。对于轿车产品来说，车成线、左右侧围总成线、CRP（仪表台横梁+顶盖+后行李仓托架）线和门盖总成线、车身装配调整线等部分组成，各总成构件又由很多合件、组件及零件（大多为冲压件）组成。考虑到起初的开发投资、日后的生产物流、品质管理等因素，这些分总成线一般都建在主机厂附近的配套厂，汽车主机厂通常采用即时直供方式为主机厂焊接柔性线服务。

关键词：汽车焊接；柔性化；试制线

引言

专有化焊接柔性线，也称之为单一化焊接柔性生产线，就是该焊接柔性线只能为单一车型提供生产。若再开发新车种生产时，就必须异地或迁移现有焊接柔性线后重新建设新的焊接柔性线。从而造成厂房、设备及公用动力设施重复投资造成浪费，生产效率很低；与之对应的柔性化焊接柔性线，是指在相同的汽车焊接情况下有着较高的车身焊接柔性效率和生产速度。

一，汽车焊接柔性化开发分析

我国的汽车的发展起步相对来说比较晚，焊接技术的发展处于相对落后的状态，在焊接柔性夹具的设计和应用方面尚未达到先进水平，在生产和设计方面还没有形成相对完善的体系，近年来我国的汽车行业不断的发展，合资汽车的出现使得我国的汽车领域的技术得到了快速的发展，目前的车身的设计工作已经逐渐的出现了较好的发展，但是对于一些高精度的汽车夹具设计尚存在缺陷需要我们去改进，这也就提升了我国的汽车制造成本，这就阻碍了我国的汽车行业的发展。

柔性化焊接夹具的设计步骤

焊接柔性夹具设计首先是尺寸的要个要求，在进行夹具的设计前期需要做好夹持工件的研究工作，同时根据汽车生产线的生产能力确定所用的夹具的数量，这样能够保证夹具的使用效果，同时还节约了生产成本，根据在焊接柔性过程中的焊接柔性点和位置进行设置，其次设计生产布局图，通过工件的输送方式和焊接柔性环境设计出合理的夹具，焊接柔性夹具由于是一个辅助工具，因此在使用的环境下，不能随意的设计形状，要根据汽车所应用的环境科学的进行设计。

焊接柔性夹具的设计特点

焊接柔性夹具的设计首先需要设计简单化和制造方便化，夹具由于使用的特殊性不是长期和多用途性的，一般情况下夹具的更换周期时间较短，因此在设计过程中需要充分的考虑到这个因素，夹具在制造过程中需要严格要求尺寸，往往夹具的使用要保证一次成功，在制造的过程中也是单一的制造，没有重复制造的机会，所以在设计过程中要更加的谨慎，设计者要熟悉夹具的制造流程和方法，以满足设计的工艺要求。以上这些问题将决定夹具的设计、制造质量。焊接技术在车身工程中处于重要地位，随着汽车轻量化的要求。一些轻型材料的应用，如铝合金的焊接需要促进了焊接新技术的发展，这也给汽车焊接柔性夹具的设计带来了新的难题，因此夹具在未来的还有很长的路要走。

合理分解汽车车身零部件，确定所需夹具种类。

车身整体是由零部件进行焊接而成，经过两种及以上所焊接而成的工件称为焊合件，其中两种或两种以上的零部件经装焊工序后得到的部件即为焊合件，例如车身驾驶室是由不同的焊合件进行组装而成，根据实际的车身状况设计夹具的尺寸规格，这样能够保证在进行焊接过程中的车身质量和焊接效率。

二，柔性焊接试制线的思考

柔性的夹具是开发柔性化焊接的前提条件和基础，对于试制线的开发主要是针对焊接夹具的设计工作，其次是传输装置的，在生产速度不断加快的今天，对于汽车的焊接过程中的效率也是十分高，对于汽车的零件运输线的合理设计和安排是提高焊接过程中的效率的前提，柔性运输线需要考虑到是运输效率，减少汽车零件在焊接过程中的零件来回运输可以减少企业的生产成本，同时又可以大大提高汽车的焊接效率，这也是目前越来越多的汽车生产商选择柔性焊接试制线的主要原因。标准化的概念对于夹具设计异常重要，可以大大减轻设计工作量、主机厂易损件和各件的准备量。柔性夹具的标准化同样重要。焊装夹具的规范化设计可以有效的提升汽车制造的效率，同时也能提高生产质量，对于提升我国的汽车车身质量有着直接的影响，柔性生产线上的夹具设计没有标准

焊接柔性化试制线的应用

机器人目前在柔性化生产线上十分普遍，机器人代替了传统的人工焊接，传统的人工焊接方式首先是焊接速度效率低下，同时汽车焊接的质量也无法得到保证，随着科技的进步，越来越多的自动化生产设备应用到汽车的焊接过程，例如自动化的焊接装置，有自动焊钳和所带的辅助装备可以自动化的进行完成焊接任务，极大的提升了汽车的焊接效率，同时焊缝的要求和质量都远远高于人工。在车身焊接柔性化生产线中利用多轴机器人进行CO 2焊接、点焊、涂胶、滚边和上下料，大大提高了焊装生产线的自动化程度和生产效率。在汽车焊装线的电气控制中广泛应用可编程控制器PLC，它具有响应时间快、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺而改变、易与计算机接口、维修方便等优点，而且体积小、寿命长，抗干扰能力强。

三，结束语

随着我国的整体实力的提升，我国的汽车制造也面临着巨大的改革要求和挑战，汽车厂商需要不断的提高自身的汽车生产质量和生产效率，最终才能在汽车的行业发展中保持较高的竞争力水平，汽车在未来的发展势必会向多元化，个性化的要求进行发展，焊接柔性试制