智能制造要求下的新能源汽車焊接技術(shù)探討

鮑光春

摘 要：當前世界上各個國家經(jīng)濟社會的發(fā)展所依賴的還是對石油的消耗。但是石油屬于非再生能源，其儲量十分有限，如果按照這樣的速度一直持續(xù)應用下去，將會對全球經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生致命影響，使其面臨更加嚴重的挑戰(zhàn)。我國早在2006年時期，就已經(jīng)取代了日本，成為世界上第二大新車消費市場，僅僅次于美國。進入到新世紀以來，人們逐漸認識到了綠色發(fā)展的重要性以及能源問題的嚴峻性。關(guān)于能源相關(guān)的問題也被正是列入到我國能源安全產(chǎn)略當中。

關(guān)鍵詞：智能制造 新能源汽車 焊接技術(shù)

1車身焊裝生產(chǎn)線的技術(shù)參數(shù)

生產(chǎn)線一小時能夠生產(chǎn)的車身數(shù)量，一般情況下所謂的節(jié)拍，也就是JPH。節(jié)拍就是車身生產(chǎn)線上面生產(chǎn)兩件產(chǎn)品之間的間隔時間，或者就是產(chǎn)品在車身加工工序間所傳遞依次所需要的時間，也就是一般情況下所謂的生產(chǎn)單位產(chǎn)品的時間。這屬于車身生產(chǎn)先整體性能的主要技術(shù)參數(shù)。在設(shè)計白車身焊裝生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計的時候，設(shè)計師需要設(shè)計一部分的空工位，這部分的空工有助于提升之后的產(chǎn)能，也能夠滿足車間改造的需求。

2 焊接機器人在汽車生產(chǎn)中的應用分析

由于汽車座椅的生產(chǎn)材料大多是薄壁的板材零件，如果采用人工焊接的方式極易出現(xiàn)氣孔、夾渣、咬邊、裂紋、焊瘤、弧坑、焊穿等缺陷，而且人工焊接的勞動強度極大、工作環(huán)境較為惡劣。為此，可以在汽車座椅生產(chǎn)過程中采用自動化焊接方式，引入焊接機器人的技術(shù)和手段。將勞動者脫離繁重、有毒的工作環(huán)境，也較好地提升汽車座椅骨架、總成尺寸的精度，確保汽車座椅生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，滿足人們的乘坐舒適性、安全性需求。

2.1 汽車座椅骨架焊接工藝研究

汽車座椅骨架是汽車座椅總成中的核心零部件，其生產(chǎn)相對復雜和專業(yè)。汽車座椅生產(chǎn)的總體流程，如圖1所示。

2.2 汽車座椅骨架焊接工藝

汽車座椅骨架的焊接工序較多，其焊接工藝流程如圖2所示。

在汽車座椅骨架的生產(chǎn)流程之中，要采用焊接機器人、鋼絲彎曲機等主要設(shè)備。要根據(jù)汽車座椅焊接的具體情況，添加點焊機器人、弧焊機器人，并采用雙工位設(shè)計模式，從而較好地保證生產(chǎn)節(jié)拍的需求，更好地提升焊接的效率。同時，在進行汽車座椅骨架焊接的工位之中，還可以配置焊接胎夾具。對于焊接機器人來說主要采用氣動夾緊模式，并配置相應的快速更換接頭，可以根據(jù)生產(chǎn)工作的實際需求更換，較好地保證機器人焊接的精度和效率。另外，可以運用叉車裝置和設(shè)備移動原料，使之準確快速地到達相應的工位，并且，還要設(shè)置相應的滑道，可以將總成的產(chǎn)品移送到存放區(qū)域。

3 PLC在汽車焊接中的應用

在對汽車車門機構(gòu)進行焊接的操作環(huán)節(jié)中，必須謹慎管控的操作部位包括夾具機構(gòu)中的氣缸油路，每具氣缸內(nèi)含有一種多功能的電磁性切換閥及兩個定位傳感部件，另外還擁有焊接操控機器人的通信入口及夾具本體的辨識信號，而1756L73S成套產(chǎn)品中PLC控制器的I/O引入點在不增設(shè)I/O程序模塊的狀態(tài)下，最多能容有250個，故此能夠達到設(shè)計標準要求，因而應選取1756L73SCPU226、EM211數(shù)字量程序模塊及EM223數(shù)量引出程序模塊即能符合整體控制機構(gòu)的功能要求。在實施車門焊接作業(yè)步驟中，其激光型焊接操作環(huán)節(jié)中通常會放射出很多的光能和熱能，由此產(chǎn)生的小區(qū)域高溫狀態(tài)對操控體系也會造成極大的負面影響，而當氣壓通道中的壓力上漲時會降低夾具的穩(wěn)固性，故此需強化功能數(shù)字模塊EM235，以此對焊裝作業(yè)現(xiàn)場中的操控溫度及壓力狀態(tài)開展實地的監(jiān)控，當超越其臨界值時，PLC控制機構(gòu)即會馬上摘除供電電源，強行中斷系統(tǒng)運作，從而實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)功能的目標。

4 智能機器人的應用

4.1智能機器人激光焊接工藝

所謂激光式焊接工藝是說利用激光光束作為焊接過程中的熱能來源，智能機器人裝置充當操作機構(gòu)，具備能量聚焦性強、供熱能力強、焊接功效高、焊接過程微變形等技術(shù)特點，可完成對薄板材料的快速焊接。激光焊接設(shè)備通常包括激光噴射議、光線傳到機構(gòu)、焊接調(diào)控機構(gòu)等若干部分。由于依托激光發(fā)射所帶出熱能而進行的熔焊作業(yè)對焊接接頭部分的精準度要求甚為嚴格，所以不得不采用激光式焊接機器人來完成所需要的焊接作業(yè)工序，并選取不同于普通智能機器人的絞臂型焊裝機器人來完成這一操作過程。

4.2借助于智能機器人的激光遙控監(jiān)測工藝

視覺性直觀檢測作為當今一款新式的檢測方法，具備檢測范圍寬、無需直接接觸、觀察方便、操作迅速、精度極高等工藝優(yōu)點。在車身焊接作業(yè)中，激光遙控檢測工藝獲得了大力的應用，譬如車門蓋組裝、前身切削焊接、車體后部尾燈部位的確定等。以往的焊接作業(yè)中，車體后部尾燈定位孔是在沖壓單體部件時來完成的，借助于一整套焊接工序，其累計偏差極大而且極難得到精準的控制，這就造成尾燈裝好之后和周邊的定位尺寸不匹配、安裝效果欠佳。

4.3智能機器人在汽車車體點焊工藝中的運用

點焊對接工藝是汽車本身制作工序中的古老工藝，是車體焊接對接工序中的主要操作內(nèi)容。在焊接的操作程序中，伴隨著汽車車體混裝制作工序的迅猛發(fā)展以及合金板材在焊接中的廣泛運用，此外在多層型板的焊接過程及高品質(zhì)鋼板的具體應用過程中，智能機器人的多種功能越發(fā)得到淋漓盡致的發(fā)揮。智能機器人操作機構(gòu)的大力運用強化了焊裝的品質(zhì)和精度、提升了焊接速度、減小了工人的作業(yè)量、達到了多種車型的混流生產(chǎn)效果。

5結(jié)語

新能源汽車的出現(xiàn)以及投入應用順應了當前綠色發(fā)展的理念。但是其生產(chǎn)與推廣也受到了不少因素的限制，焊接技術(shù)是新能源汽車電機制造當中的重要環(huán)節(jié)，焊接技術(shù)的選擇及應用會對最終的焊接效果產(chǎn)生影響。

參考文獻：

[1] 中良.智能制造要求下的新能源汽車焊接技術(shù)[J].汽車工藝師，2017（06）：8-9.