摘 要：汽車車身柔性化生產在各大車企中已經成為一種常見的工藝，這種柔性化的生產工藝不僅能夠節(jié)約生產成本，而且還能使車企不斷滿足市場需求，在一定程度上提高企業(yè)的競爭力。在汽車制造的四大工藝中，焊裝車間使用的工裝、設備最多，其柔性化生產所取得的效果最為顯著。本文對汽車焊裝車間柔性化應用進行了分析，以供同行專家參考。

關鍵詞：車企;焊裝車間;柔性化;應用

0 引言

現階段，柔性化生產線是國內外汽車制造業(yè)中廣泛應用的一種生產方式，這種模式具有效率高、靈活的特點，其不僅能夠滿足汽車的生產規(guī)模，而且還能使產品更加多元化。這種先進的生產方式憑借低成本、高時效的優(yōu)點，極大地提高了車企在市場中的競爭力。車型的更新換代對焊裝車間的生產線提出了更高的要求，多品種的柔性化公用線生產方式越來越受到車企的關注。

1 柔性化焊裝線

柔性化焊裝生產線是指在一條生產線上同一工位可以滿足不同車型的焊接工作，其公用動力設施與通用設備是一次性投放永久性使用的，每次在開發(fā)新型汽車時，只需要增加部分專用設備即可，并對通用設備進行相應的調整，再調整其他相關程序。例如，東風悅達起亞第二工廠的焊裝線，現階段可以完成六款不同的車型外觀焊接工作，并且通過分析可以發(fā)現該焊裝車間的柔性化制造技術體現在以下幾個方面：一是夾具臺車滑行系統(tǒng);二是夾具臺車儲存及運行系統(tǒng);三是可旋轉的車身及合成夾具;四是夾具臺循環(huán)移送系統(tǒng);五是焊接機器人的應用與自動搬運設備的應用。

2 焊裝車間柔性化生產線的關鍵技術

多車型柔性化的焊裝車間是一種典型的柔性切換機構，整個系統(tǒng)是通過電控集成器進行控制，對不同的車型進行焊裝時，不同的車型模塊進入到生產位置，從而完成焊裝工作。其關鍵技術主要包括了：柔性總拼倒庫系統(tǒng)、柔性高速伺服傳輸系統(tǒng)以及伺服定位系統(tǒng)。

（1）柔性總拼倒庫系統(tǒng)。這是為了保證重要工位能夠完成多車型切換，并進行切換機構的方案設計，現階段生產一般采用open gate模式的柔性系統(tǒng)，其最多可滿足六臺車型的共線焊裝作業(yè)，并且換型時間保持在16秒以內，在夾具的后方配備四臺標準型焊接機器人，平臺上放布置四臺下探結構機器人，每臺機器人需要完成20～25個焊點。

在21世紀初，國外就開始汽車焊裝車間柔性化生產設備的研究，并且經過二十多年的發(fā)展，現在在生產線上應用的柔性系統(tǒng)可分為兩大類：一類是空中懸吊式，這主要是將不同類型的側位夾具懸吊在工位上方，然后由移送車在空間進行移動，將所需的車型夾具切換到相應的工位。這類設備的優(yōu)點非常明顯，能夠顯著節(jié)省地面的空間，通過移送設備和地面人員進行配合，但缺點是空中鋼結構安裝要求較高，并且設備比較復雜，成本較高;另一類是地面滑臺式，這以特點是把不同車型的夾具安放在地面，由倒庫滑臺將所需的車型夾具放置在滑臺最近的空庫中待用，同時由工作滑臺將上一個夾具送出。這種倒庫過程被稱為車型切換，這種方式會占地面積較大，但制作過程比較簡單，并且由于就處于地面便于日常的維護保養(yǎng)，這種地面滑臺式具有造價低、安全性好的特點，先前在我國應用較多的就是地面滑臺式。

（2）柔性高速伺服傳輸系統(tǒng)。高速的柔性伺服傳輸系統(tǒng)，可以使傳輸速度達到80米/分，從而滿足六個車型混線輸送的任務。高速柔性伺服傳輸系統(tǒng)面臨的問題是，在6.5米的傳輸節(jié)距的輸送節(jié)拍要小于10秒，并且定位的誤差小于1毫米，為了更好的解決這個問題，現在車企一般采用的是分段驅動的設計方案，每三個工位配備一臺高速伺服電機，通過程序控制從而保證伺服電機是同步運行的，這樣每臺電機的工作功率較小，保證了焊裝車間電網的平穩(wěn)運行。

（3）伺服定位系統(tǒng)。伺服定位系統(tǒng)是一個可編程、高柔性的系統(tǒng)，其具有高精度的伺服定位裝置，可以滿足A級車到C級車的定位需求。這種系統(tǒng)是通過采用伺服電機同步帶以及絲杠驅動的形式來完成定位的，其中伺服電機同步帶具有緩沖傳動沖擊及振動的作用，因此在整個傳動過程中噪音比較小，并且不需要進行潤滑就能夠滿足高速傳動的要求，整個系統(tǒng)需要的空間較小，具有非常強的環(huán)境適應力;另外絲傳動具有良好的剛性，可傳動較大的扭矩，并且位置非常精準。

3 汽車焊接車間柔性化的優(yōu)點

（1）科學智能化特點。柔性化焊裝車間具有科學智能化的特點，在焊接過程中最重要的是焊接運動方式，這種自動化的焊接運動方式是屬于人機交互技術方面的應用。在操作過程中，可以實現數字化集中控制，特別是在對于一些精度要求較高的不穩(wěn)，數字化集中控制更能體現出它的優(yōu)點。自動化焊接設備具有較強程序設計性，通過PLC或其他類編程軟件將焊接自動化系統(tǒng)編寫進去。另外，自動化焊接設備對于自動化傳感技術要求比較高。

（2）具有高精度。柔性化焊裝車間具有高精度的優(yōu)點，高精度就是指在焊接過程中能夠實現精確控制，對整個工件的焊接質量有較為嚴格的控制。對于傳統(tǒng)的手工焊接，焊接精度一般要求在1mm以內，超過此標準則屬于焊接不合格，而對于自動化焊接設備可以將焊接精度設置在0.5-1mm之間，焊接精度的縮小充分說明了自動化焊接設備具有較高的精度。

（3）方便對焊接過程的監(jiān)督與管理。這主要是將柔性化焊裝車間與網絡相連接，從而實現對焊接設備的日常管理與控制。通過借助計算機網絡技術，可以對每臺自動化焊接設備的工作狀態(tài)有一個清晰的了解，對于出現故障的焊接設備能夠通過網絡及時反饋至相關技術人員，之后技術人員根據故障代碼迅速確定故障位置，并及時進行修復，從而使焊接任務不被延誤。

4 結束語

綜上所述，汽車在我國具有非常廣闊的市場，并且汽車行業(yè)一直以來都是我國重點扶持的行業(yè)。隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)也迎來了高速發(fā)展的良好契機，車輛的更新換代對焊裝車間提出了更高的要求，多車型柔性化焊裝車間能夠滿足車企發(fā)展所需，符合市場的發(fā)展規(guī)律，應當加強這種柔性生產技術的開發(fā)力度，從而促進我國汽車行業(yè)健康持久發(fā)展。

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作者簡介：李萬良（1989-），男，江西南昌人，本科，經理，研究方向：焊接技術與工程。