探究汽車車身焊裝自動化技術的應用

張益輝

摘要：近年來，中國的汽車生產迅速發展。中國已經實現了不同類型的汽車的自產。作為中國交通運輸的主力軍，汽車的生產對國民經濟的發展產生重要影響，占據著非常重要的地位。汽車生產不僅帶動了汽車產業的發展，也帶動了中國制造業的發展，帶動了全國的發展。越來越多的汽車制造商追求汽車的安全性和舒適性，汽車車身所需材料逐漸變成了輕合金和高強度鋼并且汽車制造領域對焊接生產線和車體的要求越來越高了。

關鍵詞：汽車;車身焊裝;自動化;技術;應用

引言：

隨著現代工業的持續發展，計算機和網絡技術廣泛應用于各個領域，為工業生產自動化提供了有利條件。汽車焊接廠的自動控制系統作為汽車生產制造過程的重要組成部分，不斷得到改善，創新，向現代化、自動化、智能化方向發展，產業革新畢竟是技術革新，近年來國內汽車市場的需求迅速增長，汽車產業競爭越來越激烈，汽車工業的蓬勃發展，汽車制造商不斷地要求汽車制造技術提高水平。汽車焊接自動化控制技術的不斷提高是汽車制造技術創新發展的良好表現，體現了汽車焊接現場技術體系的現代化、科學化、自動化，象征著汽車焊接技術領域進入新時代。

1 車身焊裝生產線的發展過程

汽車焊接生產線是汽車零部件焊接技術相結合的生產復合體，主要設備一般包括焊接設備和運輸設備，汽車焊接生產線可以提高企業的焊接效率，提高產品質量。

在長期發展過程中，汽車焊接生產線也經歷了三輪升級和換代。焊接生產線的第一步是采用固定式單層焊接平臺的小焊接方法，生產效率高。第二階段是強盛焊接生產階段，在這個階段車體焊接的生產效率明顯提高了，但是隨著車體使用材料的變化，這個焊接線沒有達到焊接的剛性條件，發展成了柔性焊接生產階段的焊接，這就是我們所說的第三階段汽車焊接生產線，在這一階段，生產線、車體焊接技術水平大幅提高，對焊接線的理解也非?？茖W。在車體焊接過程中，需要選擇車體焊接材料和焊接設備，汽車焊接是車體成型過程的總稱，組裝線需要多個焊接工序。焊接工序中，零件由焊接夾具構成。在設備的相互協助下，生產線順利完成了焊接作業。

2 自動化技術應用時的控制系統

在中國現有技術發展的前提下，所有汽車生產現場的自動化應用都是既集中又分散的。也就是說，在生產過程中，主要的核心系統是監督各部門的生產業務，其次，通過不同的操作系統細分業務內容，所有的操作系統都履行自己的職責，互不干涉。

2.1 設備層的組成和作用

設備層是任務執行層，主要由監督者安排工作，根據控制層的工作要求執行相關操作流程，主要設置在 PLC系統中的現場設備中，包括掃描儀裝置、頻率調節控制裝置和遠程連接控制裝置，對焊接現場的自動化過程產生了很大的影響，這是實現制造自動化的核心技術。通過這種智能控制，自動操作不僅大大降低了生產成本，還彌補了工作中人的失誤，提高了產品的合格率。

2.2 控制層及監管層的組成及作用

汽車焊接車間控制系統的監控層十分復雜，由插件服務器、監控服務器和生產管理服務器組成，生產任務由焊接車間從控制室的中間監視服務器轉移到綜合生產部，并由各生產線的生產任務層層重疊在一起。層級按照任務生產，完成任務后，管理服務系統將完成情況報告給綜合生產部，綜合生產部進行數據整理和統計工作，完成后，監控系統將任務有機地整合，高效地配置?？刂茖油ㄟ^ PLC系統構成，是設置在不同區域的汽車焊接車間，通過以互聯網開關和監視層實現連接目的，控制層是利用 PLC連接到不同地區的開關，連接監視服務器，進行整體控制達到目的。

2.3 安全總線在汽車焊裝系統中的應用

汽車的安全系統對汽車的生產過程和運行安全非常重要，必須按照統一的標準制造，及時發現生產中的故障和問題，及時反饋，避免安全上的危險。

3 汽車車身焊裝車間自動控制軟件設計

焊接車間自動化控制技術軟件的部分除了構建整個硬件網絡外，在整個車身的制造過程中也發揮著重要作用。不同的汽車制造商對汽車焊接廠設備層的上監視管理系統和人機接口程序的制作有不同的要求。焊接車間的大型 PLC程序的制作，為了提高 PLC的整合性、可讀性、移植性、程序設計效率，在程序上，汽車制造商要求焊接設備的集成企業使用結構化和模塊化的程序設計方法。由于工藝設計基于不同的焊接線，具有不同的功能結構，因此 PLC程序必須采用相同的結構來實現程序結構的一致性，提高 PLC程序的可讀性，便于整體控制系統的維護和改造。

3.1 用戶自定義數據

自動控制軟件的自定義數據設計是軟件設計的重要組成部分，也是實現相同變量統一的主要方法，同時對減少中間變量的程序編輯工作量具有重要意義。通過 PLC系統的控制系統，可以同時控制 10臺機器的工作。自定義數據每天的中間變量需要 500次。然后，通過自定義數據設計方法定義機器的變量。使用 UDT自定義數據名定義 50個變量，10臺機器的60個變量，有利于大幅提高工作效率，達到統一變量的目的。

3.2 模塊化編程和特點

基于相同或相同焊接設備的編程模式，不同的焊接線都可以控制汽車氣缸、機器人和安全門。所有操作位置都有相同的自動/手動操作模式。為了減少同一中間變量和 PLC處理程序的編輯工作量，同一設備集成企業制作的 PLC程序相同。汽車制造商一般對系統集成企業使用模塊化程序。這個主要從兩個方面進行。一方面，變量以指定的數據格式定義變量。另一方面，PLC程序設計成功的功能塊等處理程序，根據不同的 I/O變量計算相同的 I/O變量。

3.3 功能塊方式編程

為了減少同一 PLC處理程序的編輯工作量，昀好是提高 PLC程序的一致性和可讀性，使用功能塊進行編程。相同的 PLC處理程序只能編譯一次功能塊，也可以進行內部程序或者可以通過梯形圖等各種方法進行編程。完成語法表和功能塊后，可以直接調用需要調用的功能塊。當需要多次調用相同的處理程序時，可以減少工作量。這個功能塊便于兩個 PLC程序之間的程序模塊化程序的設計，大幅削減程序編輯量，縮短開發時間，減少程序設計錯誤。擴展設備功能時，只需要修正對應的功能塊，提高移植的可能性和實用性，方便系統程序的調整和管理。

總結：

綜上所述，在汽車焊裝車間中應用自動化技術，不管是針對于汽車的質量而言，還是針對于汽車運行時的安全指數而言，都有明顯的作用。在汽車焊接技術領域采用自動化技術對智能的控制，對焊接程序執行既集中又分散的管理方式，并將以太網合理運用，使汽車焊接生產過程更加機械化、緊密化、網絡化，并且也減少了汽車生產過程中的材料浪費，實現生產效率高標準化生產。除此之外，在程序的編寫上，為了給程序執行提供更加便捷的方式，在汽車焊接技術的編程模塊化上也有了進步，降低了程序員在編寫時的難度，避免因內容篇幅過長而造成的不易理解的現象?？偠灾?，自動化技術的應用能夠深遠的推動汽車行業的發展，并且不斷改進著程序編寫時的不足。

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