汽车产业中焊接自动化技术的现状以及发展研究

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　　【摘 要】焊接是现代机械制造业必备的工艺方法，已广泛地应用于汽车制造中，汽车的发动机、变速器、车桥、车架、车身、车厢等六大总成都离不开焊接技术。本文论述了近年来国内汽车行业的发展现状及产品特点，高速的行业发展对焊接工艺提出了更高的要求，尤其是对自动化焊接方法的需求越来越高，焊接自动化技术的发展成为各汽车制造厂广泛关注和研究的课题。
　　【关键词】汽车产业；焊接自动化技术；现状；发展
　　引言
　　在当前信息技术不断发展和进步的背景下，汽车行业所采用的焊接技术也在自动化技术辅助下取得良好的成就，同时这也很好地推进汽车行业的发展，为我国汽车生产发展带来良好的技术支持。在这些良好的技术辅助下，汽车行业的发展取得良好的效果，为今后汽车生产逐渐走向高效化以及智能化方向奠定良好基础。在本文中结合当前汽车行业对焊接自动化技术的运用情况展望该技术今后的发展方向。
　　1、我国焊接自动化技术发展的现状分析
　　首先，出现了CO2高效化、节能化的焊机和埋弧焊机，这两种机器在工业生产过程中发挥了重要的作用。其次，自动化调节焊接参数的智能型逆变焊机的出现，已经让手弧焊机以及普通的晶闸管焊机遭到淘汰，这种焊机的优势是操作上比较简单并且方便，智能化程度越来越高，符合当今时代焊机的发展趋势。在汽车制造业上、轮船制造业以及工程机械加工业上都使用了自动化的焊接技术，另外焊接机器人也得到了广泛的应用，很大程度上提升了焊接的质量以及多种工作效率的提升。
　　其次，先进技术代表焊接机器人使得自动化的装备发展进入一个新的节点，同时该焊接方式的运用也逐渐提升该技术在市场中的份额。但是我们还必须清晰意识到一个问题，当前焊接的自动化水平仍然和发达国家之间存在差异性，出现不平衡发展的问题，集中表现为：焊机进入自动化的控制和智能化的控制有较大进步空间，将集成网络与机器人焊接之间的融合也可以得到优化。气体保护焊机的诞生。这种焊机主要在华北以及东北和南方等地，生产的厂家也集中在唐山松下产业机器公司、南通公司以及黑龙江省牡丹江欧弟焊接机器有限公司。另外上海通用电焊机制造有限公司和天津市的电焊总厂也生产了这类的机器。先进的生产工艺是保障电焊机检测以及生产顺利进行的前提条件，我国在此方面的生产能力正在逐步的提升了增加。
　　最后，国内企业专业技术人员匮乏、很多技术都要依靠国外，而为了产量和效益，急需上高度自动化的生产线，这些都是国内汽车行业面临的不利于焊接技术发展和应用的现状。应用新技术，需要一个积累、沉淀的过程，需要有足够的底蕴。国内汽车行业自动化焊接技术的发展还有较长的一段路要走。
　　2、焊接自动化的发展趋势
　　2.1、走向柔性化的发展方向
　　焊接自动化研究过程中，更加注重对各种光、电、机器等方面的融合和运用，只有相互之间的结合才能让焊接向着更加精确化和柔性化的方向发展，才能让焊接更好的利用在多种领域当中。由于我国微电子技术的发展以及焊接水平的不断提升，让数控焊接实现柔性化水平已经成为一项追求，更加符合自动化的规划路径，也更加有利于校正轨迹的发展，对于焊接控制自动化以及熔深功能的优化有极大的促进作用[4]。另外，发展焊接自动化技术，需要从两个角度去分析，一方面是可持续发展的观念；另一方面是环境保护的观念。焊接行业的可持续发展是形式的必然选择，更是发展焊接战略的长远打算所在。在焊接方面推广清洁化生产，一些高温的情况、噪声情况、弧光以及有害气体等等都会对环境产生危害，因此要在发展焊接自动化生产以及装备上进行分析和研究，以此实现焊接生产过程的自动化和智能化。在焊接自动化技术发展过程中，需要有效的利用外部的有利条件，引进一些先进国家的制造技术，这样才能获得最大的效益。同时技术引进的重点还要在创新上，让焊接自动化系统不断的处于更新换代之中，让焊接自动化技術有自己的产权，进而成为一项系统的工程，在辅助程序以及综合化生产方面实现自动化。
　　2.2、焊接过程的智能化程度越来越高
　　焊接过程主要体现在系统的控制上，这是焊接自动化发展的主要问题和方向之一，更是未来研究的主要方向，因此相关科研专家应该在这方面进行多向性的研究，包含对线性以及多种非线性的控制。特别是焊接过程中对于一些模糊性的控制、相关神经网络的控制和焊接系统的研究。自动化和智能化程度的提升能够让我国的焊接进入一个新的发展空间，在汽车以及航空制造上也有突出性的进步。
　　2.3、计算机和信息技术是必要基础
　　随着计算机和信息技术的工业应用，促进了传统的焊接生产向“精量化”的制造方式转变。基于虚拟现实建模的机器人焊接过程仿真技术提供了关于工件、夹具和机器人焊枪姿态的三维信息，已大量地应用于焊接过程策划、工艺参数优化及焊接夹具设计等各个环节。对加快焊接程序的编制、缩短现场调试时间及焊接过程位置信息的准确获取具有重要应用价值。同时，仿真技术也运用于焊缝质量的评估及焊后的应力与变形预测。在新车型设计阶段，还可以对多种材料的连接方式及疲劳性能、冲击性能等进行综合考虑，通过对接头的仿真做出适用性评价。以计算机和信息技术为平台的焊接生产过程信息系统对汽车焊接生产过程的质量分析和优化、企业的管理和决策有着非常重要的意义。
　　2.4、减少环境污染
　　为了可以更好地提升焊接自动化发展的综合效率，人们还需要注重今后焊接发展的环保性以及可持续发展性。焊接行业要得到长久的发展，可持续发展已经成为一个必然选择，因此，在今后的发展过程中，焊接方面需要大力度推广一些清洁化的生产工艺，尤其是针对噪声情况、高温情况、有害气体和弧光等给环境带来的不良影响，都需要在焊接生产中给予减少甚至消除。此外，自动化技术的发展还需要积极利用其他外部良好的条件，如积极总结发展经验，或者是向其他国家学习等，在引进技术方面注重创新，一方面使得焊接自动化的系统可以得到不断更新换代，另一方面逐渐培养本国焊接自动化技术产权，充分保障工业发展。
　　2.5、轻便组合式智能自动焊机的发展
　　近年来，国内的汽车制造厂都非常重视焊接的自动化。一些轿车焊装生产线的自动化率达80%以上。各条线都由可编程逻辑控制器（PLC）控制，自动完成工件的传送和焊接。机器人的动作采用点到点的序步轨迹，具有很高的焊接自动化水平。既改善了工作条件，又提高了产品质量和生产率，同时降低了材料消耗。当今，我国的焊接技术正在新的起点上向着自动化、信息化、智能化方向快速前行。但从整体水平来说，与先进国家的同行业相比，焊接技术水平尚有较大的差距。
　　结束语
　　通过上述分析可知，焊接技术在当前的汽车行业已经得到十分广泛的运用，不仅很好地提升汽车行业的综合实力，而且也可以更好地推进汽车行业逐渐在自动化方向中取得良好的进步。在今后的发展过程中，焊接技术还可以逐渐展示出系统之间的集成化效果，让信息技术和焊接技术可以很好地结合起来，在相互促进中更好地为我国工业发展带来良好的帮助。
　　参考文献：
　　[1] 谷峰.压力容器焊接自动化技术的现状与发展[J].化工管理，2014（08）：127.
　　[2] 王治富.汽车行业焊接自动化现状及发展趋势[J].汽车工艺与材料，2012（05）：11-13+18.
　　[3] 焊接自动化[J].现代制造，2004（11）：14-17.
　　[4] 佟欣.中国焊接自动化技术现状与展望[J].现代制造，2002（18）：30-32.
　　[5] 王彬.我国焊接自动化技术的现状与发展趋势[J].电焊机，2001（06）：3-7.
　　（作者单位：长城汽车股份有限公司）
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