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摘要:我国汽车工业发展迅速,发展规模、制造水平呈现出飞跃式提升发展态势。汽车制造业在发展过程中提升制造水平,加强企业管理,并朝向节能、安全绿色、低碳环保、机械化、智能化等方向发展。在汽车制造技术发展过程中,越来越注重车身焊接技术,提升焊接质量,满足汽车产业发展新需求。电子信息及计算机技术的发展,加快了焊接工艺研究的进程,新的工艺方法和新的工艺手段不断在生产实际中得到实现。本文探讨汽车车身焊接的智能化与自动化的现状及发展趋势。
关键词:智能制造;汽车车身焊接;应用
1智能制造
汽车智能制造属于制造业的一方面,智能制造主要分为智能制造技术和智能制造系统。智能制造技术是在应用计算机模拟系统的基础上,由技术人员针对某一系统来进行改进,力求突破系统应用的弊端,不断提升智能系统的精确度和可靠性,能够有效节约人力资源和时间成本,提升机械生产效率和生产水平。智能制造系统是以计算机为主,融合专家思维和智能机器人的智能化系统,能够帮助工作人员在工作过程中提供智能分析和科学决策,具有智能化、专业化特点。智能制造技术应用到汽车生产中,能够实现更多服务功能,为消费者提供更为舒适的驾车体验。同时智能制造业将成为整个制造行业的发展主流。
2车身焊接技术特点
①新材料焊接技术,由于车身轻量化发展,原有焊接技术显然无法满足焊接需求,车身制造过程中使用新的材料,焊接技术必然要与之相适应,研究新的焊接技术,保证焊接效果;②新焊接设备,现代汽车产业发展规模巨大,产品更新换代快,各代汽车产品之间车型差异性较大,焊接装备也需要及时更换,满足新的车身焊接需求;③焊接工艺,汽车生产批量化,对焊接工作效能提出了更高要求,在保证高车身焊接工艺水平的同时,强化焊装生产线自动化焊接水平;④信息化发展,焊装生产线工作任务量增加,必然要引进多种焊装生产设备,使其能够满足基本焊装需求,压缩人工焊接操作环节,在焊装生产线运行与管理中,必然要将信息化技术应用于其中,加强信息化工程技术的应用;⑤混合焊装生产,在零件加工、车身焊装过程中为了降低设备更新成本,会组装多功能混合焊装生产线,以此来满足不同车型的焊装需求;⑥提升工艺精准度,现代车身制造更加追求工艺水平、车身舒适等多个方面,这对车身焊装精准度和测量提出了更高要求。
3焊接工艺智能化的应用
3.1生产作业实现手段的智能化
根据图像识别技术而产生的视觉系统,在工业生产各个领域均有广泛的应用。焊接生产环境复杂,尤其在大规模批量生产中,由计算机技术引领的图像识别技术,能够模仿人类对特定的要素进行视觉识别。由于技术成本高,应用范围窄,并未大范围使用。
3.2焊接过程控制智能化
自动化一体调节焊接参数的智能化技术出现时,将整个操作都更加简单化和便捷化,智能化程度也越来越高。在汽车生产中,焊接自适应系统能够根据动态电阻的变化输出与之相符的焊接参数,很好的消除焊接过程中产生的飞溅或由于其他因素导致的虚焊等质量缺陷。尤其是对于焊接过程更为复杂的有色金属焊接,焊接自适应控制系统更能发挥强度的作用,确保焊接质量的可靠性。焊接过程控制智能化的发展相对成熟,无论是人工电阻焊的控制设备还是自动焊的控制设备均由较为普遍的使用。带有自适应模块的焊接控制设备的价格是普通焊接控制设备的价格2~3倍,从一定程度上限制了新技术的推广。
3.3分析诊断过程智能化
专家诊断系统和在线检测技术的应用,使得焊接质量检测不再困难。以往的焊接质量检查基本是由专业人员在离线状态下通过抽样进行晶相分析、X光探伤、磁粉探伤、超声波探伤等手段进行,同时检测周期长,由于是抽样测试存在检测风险。而随着专家系统的诞生和自动化检测技术的应用,目前已经实现了在线的质量检测。但仅就其质量控制成本而言,质量不是越高越好,在满足使用要求的前提下,过度的质量控制无疑会增大企业的运营成本。专家诊断系统级在线检测技术的使用仅限于对焊接质量要求高的豪华车的特种材料焊接中。
4汽车车身焊接技术自动化和智能化
4.1汽车产业升级
在汽车产业高速发展的今天,随着汽车行业生产节奏的加快,汽车生产在保证质量的同时,也追求产量,提高规模效益。一个汽车产品的生命周期只有3~5年,随着产品的升级,汽车焊接生产线也随之升级,原有自动化、柔性化程度较低的生产线逐渐退出历史舞台,取而代之的是自动化程度更高、柔性程度更高的现代化焊接生产线。自动化成为汽车车身焊接生产线的发展方向,焊接机器人也顺应时代发展技术和行业要求诞生。焊接机器人是独立操作的个体,动作自由度较高、程序灵活,且自动化程度以及柔性程度都较高。焊接方面主要是点焊机器人和弧焊机器人。
4.2汽车产品新材料带动新技术
汽车的轻量化发展,越来越多的新型材料得到应用,一些新型的金属材料以及高强度的有机合成材料等,都是未来焊接技术的主要焊接材料。为了适应新的材料,有许多新型焊接技术的出现,如扩散焊等。新材料的应用使得轿车材料构成发生了明显改变,目前许多汽车厂商都开始大量使用双面镀锌的钢板,和铝合金板,最有效的焊接方式就是激光焊接。为了配合新型焊接技术的出现,焊接设备的智能化和焊接质量要求也越来越高。新型焊接技术类似激光焊以及电子束焊等都得到大量使用,所以焊接设备以及质量的稳定性以及数字化水平也得到了很大的提升。传统焊接生产向着精细化的方式转变,是基于计算机以及信息技术在工业领域的应用。对于一些焊接技术要求较高的操作,也可以进行虚拟建模的方式,让焊接机器人进行仿真技术的练习。大量应用在焊接过程策划以及工艺参数优化等各环节的技术,对于加快焊接技术的编制以及缩短现场调试时间,都有着重要的应用价值。仿真技术在焊缝质量的评估以及焊接后的变形测量等检验方式中,都可以发挥重要的作用。新车型在设计阶段还可以运用智能化的仿真技术进行疲劳性能以及冲击性能等综合考虑,做出适用性方面的性能评价。运用计算机和信息技术,对焊接过程中的质量分析和优化有着重要意义。而对技术准备以及质量检验等环节方面提高要求,也有利于企业的管理和决策。
5汽车车身焊接技术的发展趋势
从整个汽车行业的焊接现状来看,发展自动化柔性生产系统是整个汽车工业的焊接发展趋势,更加符合自动化的规划路径。发展焊接技术自动化和智能化,需要注意可持续发展理念以及环境保护的观念。焊接行业的耗能较为突出,坚持可持续发展是必然选择,也是长远打算所在。在焊接方面可以推广清洁化生产,在一些高温噪声的环境中,坚持焊接自动化生产,可以有效减少对环境的污染。为了促进技术的发展,也可以引进发达国家的制造技术,在借鉴先进技术让焊接自动化系统更好地更新换代。
6结语
我国焊接技术的智能化和自动化是行業发展的主要趋势,可以通过对焊接技术的优化来适应新型材料的使用,也可以通过焊接机器人的推广来提高技术的精确度,推动整个生产线自动化和柔性化发展等,都可以进一步优化焊接技术,也是为了将焊接技术推广到其他行业的必然要求,是促进国家制造业进步的重要措施。
参考文献
[1]丁姝慧.基于PLC的汽车焊接机器人控制研究[J].现代信息科技,2019,3(12):157-158+161.
[2]王云华.汽车产业中焊接自动化技术的应用[J].时代汽车,2019(03):111-112.
[3]叶润.汽车产业中焊接自动化技术的现状以及发展研究[J].山东工业技术,2018(23):46.
关键词:智能制造;汽车车身焊接;应用
1智能制造
汽车智能制造属于制造业的一方面,智能制造主要分为智能制造技术和智能制造系统。智能制造技术是在应用计算机模拟系统的基础上,由技术人员针对某一系统来进行改进,力求突破系统应用的弊端,不断提升智能系统的精确度和可靠性,能够有效节约人力资源和时间成本,提升机械生产效率和生产水平。智能制造系统是以计算机为主,融合专家思维和智能机器人的智能化系统,能够帮助工作人员在工作过程中提供智能分析和科学决策,具有智能化、专业化特点。智能制造技术应用到汽车生产中,能够实现更多服务功能,为消费者提供更为舒适的驾车体验。同时智能制造业将成为整个制造行业的发展主流。
2车身焊接技术特点
①新材料焊接技术,由于车身轻量化发展,原有焊接技术显然无法满足焊接需求,车身制造过程中使用新的材料,焊接技术必然要与之相适应,研究新的焊接技术,保证焊接效果;②新焊接设备,现代汽车产业发展规模巨大,产品更新换代快,各代汽车产品之间车型差异性较大,焊接装备也需要及时更换,满足新的车身焊接需求;③焊接工艺,汽车生产批量化,对焊接工作效能提出了更高要求,在保证高车身焊接工艺水平的同时,强化焊装生产线自动化焊接水平;④信息化发展,焊装生产线工作任务量增加,必然要引进多种焊装生产设备,使其能够满足基本焊装需求,压缩人工焊接操作环节,在焊装生产线运行与管理中,必然要将信息化技术应用于其中,加强信息化工程技术的应用;⑤混合焊装生产,在零件加工、车身焊装过程中为了降低设备更新成本,会组装多功能混合焊装生产线,以此来满足不同车型的焊装需求;⑥提升工艺精准度,现代车身制造更加追求工艺水平、车身舒适等多个方面,这对车身焊装精准度和测量提出了更高要求。
3焊接工艺智能化的应用
3.1生产作业实现手段的智能化
根据图像识别技术而产生的视觉系统,在工业生产各个领域均有广泛的应用。焊接生产环境复杂,尤其在大规模批量生产中,由计算机技术引领的图像识别技术,能够模仿人类对特定的要素进行视觉识别。由于技术成本高,应用范围窄,并未大范围使用。
3.2焊接过程控制智能化
自动化一体调节焊接参数的智能化技术出现时,将整个操作都更加简单化和便捷化,智能化程度也越来越高。在汽车生产中,焊接自适应系统能够根据动态电阻的变化输出与之相符的焊接参数,很好的消除焊接过程中产生的飞溅或由于其他因素导致的虚焊等质量缺陷。尤其是对于焊接过程更为复杂的有色金属焊接,焊接自适应控制系统更能发挥强度的作用,确保焊接质量的可靠性。焊接过程控制智能化的发展相对成熟,无论是人工电阻焊的控制设备还是自动焊的控制设备均由较为普遍的使用。带有自适应模块的焊接控制设备的价格是普通焊接控制设备的价格2~3倍,从一定程度上限制了新技术的推广。
3.3分析诊断过程智能化
专家诊断系统和在线检测技术的应用,使得焊接质量检测不再困难。以往的焊接质量检查基本是由专业人员在离线状态下通过抽样进行晶相分析、X光探伤、磁粉探伤、超声波探伤等手段进行,同时检测周期长,由于是抽样测试存在检测风险。而随着专家系统的诞生和自动化检测技术的应用,目前已经实现了在线的质量检测。但仅就其质量控制成本而言,质量不是越高越好,在满足使用要求的前提下,过度的质量控制无疑会增大企业的运营成本。专家诊断系统级在线检测技术的使用仅限于对焊接质量要求高的豪华车的特种材料焊接中。
4汽车车身焊接技术自动化和智能化
4.1汽车产业升级
在汽车产业高速发展的今天,随着汽车行业生产节奏的加快,汽车生产在保证质量的同时,也追求产量,提高规模效益。一个汽车产品的生命周期只有3~5年,随着产品的升级,汽车焊接生产线也随之升级,原有自动化、柔性化程度较低的生产线逐渐退出历史舞台,取而代之的是自动化程度更高、柔性程度更高的现代化焊接生产线。自动化成为汽车车身焊接生产线的发展方向,焊接机器人也顺应时代发展技术和行业要求诞生。焊接机器人是独立操作的个体,动作自由度较高、程序灵活,且自动化程度以及柔性程度都较高。焊接方面主要是点焊机器人和弧焊机器人。
4.2汽车产品新材料带动新技术
汽车的轻量化发展,越来越多的新型材料得到应用,一些新型的金属材料以及高强度的有机合成材料等,都是未来焊接技术的主要焊接材料。为了适应新的材料,有许多新型焊接技术的出现,如扩散焊等。新材料的应用使得轿车材料构成发生了明显改变,目前许多汽车厂商都开始大量使用双面镀锌的钢板,和铝合金板,最有效的焊接方式就是激光焊接。为了配合新型焊接技术的出现,焊接设备的智能化和焊接质量要求也越来越高。新型焊接技术类似激光焊以及电子束焊等都得到大量使用,所以焊接设备以及质量的稳定性以及数字化水平也得到了很大的提升。传统焊接生产向着精细化的方式转变,是基于计算机以及信息技术在工业领域的应用。对于一些焊接技术要求较高的操作,也可以进行虚拟建模的方式,让焊接机器人进行仿真技术的练习。大量应用在焊接过程策划以及工艺参数优化等各环节的技术,对于加快焊接技术的编制以及缩短现场调试时间,都有着重要的应用价值。仿真技术在焊缝质量的评估以及焊接后的变形测量等检验方式中,都可以发挥重要的作用。新车型在设计阶段还可以运用智能化的仿真技术进行疲劳性能以及冲击性能等综合考虑,做出适用性方面的性能评价。运用计算机和信息技术,对焊接过程中的质量分析和优化有着重要意义。而对技术准备以及质量检验等环节方面提高要求,也有利于企业的管理和决策。
5汽车车身焊接技术的发展趋势
从整个汽车行业的焊接现状来看,发展自动化柔性生产系统是整个汽车工业的焊接发展趋势,更加符合自动化的规划路径。发展焊接技术自动化和智能化,需要注意可持续发展理念以及环境保护的观念。焊接行业的耗能较为突出,坚持可持续发展是必然选择,也是长远打算所在。在焊接方面可以推广清洁化生产,在一些高温噪声的环境中,坚持焊接自动化生产,可以有效减少对环境的污染。为了促进技术的发展,也可以引进发达国家的制造技术,在借鉴先进技术让焊接自动化系统更好地更新换代。
6结语
我国焊接技术的智能化和自动化是行業发展的主要趋势,可以通过对焊接技术的优化来适应新型材料的使用,也可以通过焊接机器人的推广来提高技术的精确度,推动整个生产线自动化和柔性化发展等,都可以进一步优化焊接技术,也是为了将焊接技术推广到其他行业的必然要求,是促进国家制造业进步的重要措施。
参考文献
[1]丁姝慧.基于PLC的汽车焊接机器人控制研究[J].现代信息科技,2019,3(12):157-158+161.
[2]王云华.汽车产业中焊接自动化技术的应用[J].时代汽车,2019(03):111-112.
[3]叶润.汽车产业中焊接自动化技术的现状以及发展研究[J].山东工业技术,2018(23):46.