浅谈汽车车身焊接的智能化及自动化

常嘉玮

摘 要：现如今，随着信息科技的不断发展，汽车焊接应用技术也在不断提升。焊接技术是汽车制造过程中非常重要的工艺。当前，人工焊接的劳动强度较大，且对人的身体有较大的伤害，运用机器人来实现汽车车身的焊接，不仅能够解放劳动力，而且也能够促进焊接技术与水平的更好提升。因此，本文主要对汽车车身焊接的智能化、自动化技术进行研究，通过当前汽车车身焊接现状进行分析，了解与掌握机器人焊接技术的应用原理与方法，不断优化与提升汽车车身焊接的自动化与智能化，促进汽车制造行业发展速度与水平的更好提升。

关键词：汽车 车身焊接 智能化 自动化

近几年来，随着人们生活水平的不断提升，对于汽车消费的需求也在持续增加。汽车制造企业在生产汽车时，车身的焊接是非常关键且重要的环节。传统的焊接工作劳动强度也很大，对焊工身体也会造成很大的损害。而在信息科技、互联网技术不断发展的大环境与大背景下，重视科学信息技术的有效应用，研究与开发智能化、自动化的焊接技术，能够推动汽车制造行业发展更加智能化与自动化，提升汽车行业的发展水平。

1 分析当前汽车制造业中焊接技术的应用现状

在当前，传统的汽车制造业所运用的焊接技术主要有电阻点焊技术、弧焊技术以及激光焊接技术。下面对汽车制造过程中常用的传统汽车车身焊接技术应用实际情况进行分析与讨论：

1.1 电阻点焊应用现状分析

在车身焊接过程中，常用的焊接方法之一就是电阻点焊技术，电阻点焊的质量与焊接的静臂电极、动臂电极、电流之间的总电阻、焊接时间有着不可分割的直接联系。因此，在运用电阻点焊技术来焊接汽车车身各个零部件时，要对影响电阻点焊质量的相关因素进行更好的分析与掌握，这样才能更好的提升电阻点焊效率，促进汽车车身焊接效果与品质的更好提升。

1.2 弧焊技术应用现状分析

在常用的焊接技术中，弧焊技术是其中一种较为重要的焊接技术，且在汽车车身焊接过程中应用比较频繁。在应用弧焊技术时，其最重要的焊接工艺就是熔化极惰性气体保护焊，其能够对焊接点进行更好地拿捏。但是弧焊技术应用的问题也是比较明显的，其要求所有种类的焊接零件焊接方法必须是自动化。但是将自动化焊接运用到汽车车身零件的焊接工作中，其焊口的精准性不易被把握，容易产生焊接轨迹偏移的问题，使得焊接质量大大的降低。由此可见，焊接误差的存在会大大的降低焊接的质量与汽车制造水平[1]。

1.3 激光焊的应用现状分析

激光焊是一种以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。在1970年，激光焊主要用于焊接薄壁材料与低速焊接，焊接过程是一种热传导。换句话说，激光焊主要是运用激光辐射来对零部件的表面进行加热，表面热量通过热传导向内部扩散，通过对激光脉冲的能量、宽度、峰值功率和重复频率等参数进行合理控制，使工件熔化来形成特定的熔池。由于激光焊具有折射、聚焦等独特的优点，非常适合于微型零件和可达性很差的部位的焊接。此外，激光焊还有热输入低，焊接变形小，不受电磁场影响等特点。但是由于激光器价格昂贵、电光转换效率较低等原因，使得激光焊并没有得到广泛应用。

2 汽车车身焊接中机器人焊接技术应用的重要性分析

在汽车车身焊接过程中，运用机器人焊接技术，能够发挥出显著的焊接效果。机器人焊接的稳定性较高，焊接的质量能够得以保障，且焊接的参数与焊接结果之间有着直接性的联系，如焊接的速度、焊接的电压与电流、焊接的干伸长度等等。运用机器人焊接，其对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的，焊缝质量受人的因素影响较小，降低了对工人操作技术的要求。与此同时，运用机器人焊接有效地改善了工人的勞动条件，使工人从大强度的体力劳动中解脱出来。同时机器人焊接的生产效率较高，一天可24小时连续生产，特别是随着高速高效焊接技术的应用，使用机器人焊接的效果变得更加明显。下面对汽车车身焊接中机器人焊接技术应用的重要性进行分析与探讨：

2.1 机器人焊接能够促进焊接效率的有效提升

在运用机器人进行焊接时，焊接机器人的焊枪响应时间非常短，速度非常快，与人工焊接速度相比，其速度比手工焊接的速度高很多，且机器人在运转过程中可以不停的运行，但是焊工在焊接时不能一刻不停的工作，则会在一定程度上大大的提升了焊接的效果与工作效率[2]。

2.2 推动汽车车身焊接成本的有效降低

在汽车车身焊接时，运用机器人焊接技术，由于机器人工作时效较长，其能够大大的节约人力成本，使得汽车车身焊接效率得到大大提升，对于提升汽车制造效率与效果非常有利。

2.3 机器人焊接技术能够促进产品更新换代

在运用机器人焊接技术时，机器人焊接能够促进产品更新周期得到有效缩短，还能够有效的减小汽车车身相关设备的投资，使得汽车车身的焊接更加自动化。与此同时，在产品更新换代时，运用机器人焊接技术只需求重新依据更新产品设计相应工装夹具，机器人本体不需求做任何改动，只需更改调用相应的程序命令，就能够做到产品和设备更新，提升产品更新速度与水平。此外，机器人焊接技术具有很强的移动与自动控制功能，是一种自动化、智能化的可编程设备，其能够适应多种复杂的作业。机器人的功能角度、自由度与自动控制较强，可以重复离线进行编程，对于汽车车身焊接质量的提升也非常有利。

3 机器人焊接技术在汽车车身焊接中的应用方略探究

为了能够促进汽车车身焊接技术更加自动化以及智能化，运用机器人焊接技术是非常有必要的。通多对机器人焊接技术的有效应用，能够推动汽车车身焊接水平更上一层楼。下面对汽车车身焊接中机器人焊接技术的应用进行分析与探讨：

3.1 掌握焊接机器人技术的类型

机器人焊接技术具有一定的智能化、自动化系统，其内含控制系统、执行机构、驱动系统以及智能系统。机器人的智能系统中还包括智能分析系统与感知系统。常用的机器人焊接技术类型主要有三类，分别是点焊、弧焊以及激光焊机器人。点焊机器人主要是在点与点之间具有较快的移动速度，移位的时间有效节约。由于点焊机器人的动作比较平稳，重复工作的时间较长，定位也比较准确，能够对重复、单调、繁重的体力劳动进行更好地取代，使得焊点的质量得到更好地提升，大大的提升了焊接的工作效率。同时点焊机器人具有很强柔性与自动化，对于企业应变能力的提升非常有利。与此同时，弧焊机器人的焊接技术与流程要比点焊机器人的焊接技术要复杂的多，其对焊接的参数、焊枪的姿态、焊丝端头的运动轨迹的精准性要求很高，具有较高的可靠性以及抗干扰能力，能够对轨迹进行连续控制。弧焊机器人的装置主要包括焊件夹持装置、焊接装置、控制系统、机械手等。弧焊机器人的焊接技术对于增强汽车车身焊接效率与水平非常有益。此外，激光机器人能够重新组合两块钢板材料的分子，能够将两块独立的钢板融为一块钢板，使得车身的整体结构强度得到有效提升。在运用激光焊来进行车身焊接时，其对焊接工件的影响比较小，变形幅度不大，经过激光焊机器人技术的应用，没有任何连接间隙，具有较高的焊接技术与应用效果[3]。

3.2 合理优化焊接机器人技术方案

当前，焊接汽车车身时，运用现代机器人焊接技术要先掌握汽车车身焊接的现状，合理选择与应用机器人焊接技术。点焊机器人与弧焊机器人的焊接过程比较简单，没有较为复杂的焊缝追踪过程。在同一条汽车车身生产线上，能够对不同车型的车身进行加工与装配，有效地提升了汽车车身焊接效率与品质。当前，机器人焊接技术是一种柔性的焊接技术，其能够大大的提升汽车车身焊接的自动化与智能化水平。与此同时，在焊接汽车车身时，运用现代机器人能够更好地优化汽车车身的焊接系统，如各轴的自由范围、有效荷载等等。以往的汽车车身焊接工艺比较复杂，运用机器人能够对以往的车身焊接技术进行更好地优化，使其焊接技术更加现代化、智能化以及自动化。机器人焊接技术能够通过焊接流程、输送系统以及控制器来设计优质、高效的焊接方案，使得汽车车身焊接变得更加弹性与灵活，推动汽车车身焊接质量得以更好提高。

3.3 科學选择与应用焊接机器人的优势

焊接机器人在汽车车身焊接过程中具有很强的优势，其作用也比较多样化。机器人焊接技术不仅可以进行焊装，而且也可以根据车身部位的不同来选择不同的焊接机器人技术。在焊接汽车车门时，运用点焊机器人技术能够高效完成车门的焊接。同时运用弧焊机器人能够有效完成合成件的取送工作，有效的节约人力成本，提升汽车制造的效益[4]。在现代汽车的制造过程中，合理、灵活的运用焊接机器人技术，能够推动汽车焊接技术逐渐向自动化、智能化、现代化的方向发展与演变，并推动汽车制造行业发展速度、发展水平得到更好提升。

4 结束语

综上所述，在信息科技快速发展的今天，为了能够有效提升汽车制造效率与生产质量，更好地满足人们日益增长的物质需求。重视对汽车车身自动化、智能化焊接技术的研究与应用是非常迫切的。通过点焊机器人、弧焊机器人、激光焊机器人技焊接技术的合理、灵活的应用，能够有效提升汽车车身制造效率与水平，促进汽车行业更好、更持续发展。

参考文献：

[1]金明姬，刘桂达.汽车车身焊接技术现状及发展[J].科技创新与应用.2016，（9）.132-132.

[2]周韶冰，熊文华.焊接技术汽车制造业中应用现状及发展趋势[J].山东工业技术.2016，（22）.44.

[3]宋新华，金湘中，陈胜迁，等.激光-电弧复合焊接及应用于车身制造的进展[J].激光技术，2015，（2）.259-265.

[4]闫超杰. 等离子-电弧复合焊技术在汽车底盘焊接中的应用[J]. 吉林工程技术师范学院学报，2020，v.36;No.279（04）：89-92.