汽車焊裝車間自動化控制技術分析

李成亮

摘 要：為了能夠有效降低汽車造價，保證汽車更加的安全，必須要采取智能化自動化的管理方式和管理體系，確保汽車行業可持續發展。本文通過對汽車焊裝車間自動化控制技術進行深入的分析，明確汽車焊裝自動化的具體硬件組成以及功能，對整個控制系統的軟件設計進行分析，能夠有效的保證汽車焊裝車間實現自動化運行，促進汽車制造行業的全面發展。

關鍵詞：汽車;焊裝車間;自動化控制

0 前言

隨著我國科技力量不斷提升計算機網絡技術，在各行各業中得到了廣泛的應用，能夠有效提高生產效率，降低生產成本，確保行業的綜合效益得到全面提升。汽車焊裝車間作為整個汽車生產制造的關鍵所在，只有加強汽車焊裝自動化控制的水平，才能夠確保汽車焊裝更加的精細化智能化，保證汽車焊裝的整體質量，確保汽車安全穩定的運行。

1 汽車焊裝車間自動化控制系統的硬件

在自動化控制系統設計優化的過程中，首先要根據焊裝車間的實際狀況進行分析，明確汽車焊裝車間的監控層控制層以及設備層的設計要點，建立不同的網絡架構，確保不同層次能夠快速準確的連接。

1.1 監控層

汽車焊裝車間自動化控制系統的監控層肩負著對整個車間生產狀態運行，實時監控的職能，所以要包括監控管理服務器andon系統服務器以及生產管理服務器，在監控系統設計時，最主要的就是將監控管理服務器在焊裝車間的中控室內安裝，結合生產計劃以及不同的生產線生產目標，對實際的生產情況進行匯總，從而上傳至總廠，通過總廠對數據信息進行全面的分析，利用控制層對車間監控管理系統所收集到的數據加以統計，從而更加科學合理的分配生產任務，讓整個汽車焊裝車間的生產效率得到優化。

1.2 控制層

控制層主要包括PLC控制系統，利用以太網交換機可以將分布在汽車焊裝車間不同區域的PLC控制系統，與監控層進行有效連接，而且也能夠整合ROBOT，HMI和屏幕顯示，確保對整個汽車焊裝車間的實際運行狀況進行實時的控制顯示，當PLC控制系統連接到不同區域的焊裝車間之后，可以根據工業以太網光纖，將不同的交換機進行連接，最終形成整個車間的監控網絡對漢裝車間內部的實際情況進行實施，動態化管理。

1.3 設備層

設備層主要就是連接電信設備的控制系統，通過對機器人設備，無線射頻讀寫設備和變頻器的有效控制，能夠確保汽車焊裝車間實現自動化的運行，在汽車焊裝車間內部，大多數的制造廠都采用標準現場總線系統進行連接，但是由于標準總線連接方式并不安全成熟，所以現階段必須要采用安全總線系統對標準總線系統進行改進，例如德國西克西門子，以及歐姆羅克維爾等企業已經著手開發安全總線系統的通信協議，不僅可以極大的簡化整個汽車焊裝車間，工作的流程，同時也能夠確保整個系統的安全運行，所以安全總線系統已經逐漸成為汽車焊裝自動化控制技術，最主要的連接方式。

2 點焊機器人自動化工作站設計

消費者需求多樣化和市場競爭的日益激烈，促使汽車更新換代的速度加快，導致產品的研發周期、設備的設計與制造周期，相應縮短。點焊機器人工作站的常規設計流程為逐一完成布置的設計、關鍵設備的選型、焊接夾具的設計、控制系統的設計。以左右側圍總成點焊機器人工作站為例，左右側圍總成分為兩工位，機器人攜帶抓手需從左右滑臺夾具抓取左右側圍總成進行補焊，焊接完成后放置空中的EMS輸送線上，一般適用于點焊機器人運動距離較大，允許點焊機器人姿勢有較大改變的情況。汽車左右側圍總成點焊機器人工作站，雖然點焊機器人的焊接尺寸小，但由于焊點分散，需要點焊機器人有較大的運動空間。

2.1 滾床系統

滾床系統其工作原理為：控制信號發出，傳輸電動機接收信號，開始工作，滑撬通過摩擦滾輪進入工位，感應器感應，輸送電動機停止，升降電動機接收到控制信號，開始起動，升降擺臂單元驅動，滾床開始升降，下降定位后，焊接機器人進行焊接，焊接完成后，控制信號發出，升降電動機運行，滾床上升輸送電動機運轉，滾床上升到位，運輸電動機氣動，滑撬運行并進入下一工位。

2.2 汽車焊裝機器人的點焊系統

點焊對機器人的要求不是很高，只需要焊鉗的點來控制，在移動軌跡上也沒有太多的要求，這也是機器人運用點焊系統的原因。點焊系統不僅有足夠的承載能力，而且在點與點直接移動速度快，動作平穩，定位也準確，因此工作效率得到提高，但是機器人的承受負載能力要取決于焊鉗的形式。

2.2.1 焊鉗

它主要分為兩種，一種是C形，另外一是X形。C形的焊鉗主要用于垂直于焊縫及垂直傾斜，而X形的是用于水平于焊縫。而使得變壓器和焊鉗分成分離式和內藏式還有一體式的焊鉗。分離式的焊鉗主要是減少機器人的負載量，在運行速度上達到一定的效果。內藏式的焊鉗主要是偏于管理和調試靈活。一體式的則是更加方便于運行

2.2.2 點焊系統要求

（1）采用具有加壓式的專用焊鉗，這樣就會快速的整理和更換以及更快地解決問題。（2）在一體式的焊鉗中應該把焊鉗的重心放在固定的法蘭盤的軸心上。（3）焊接地系統應該更加完善。這樣對變壓器過熱和電線的斷路等問題進行診斷和保護。

3 汽車焊裝車間自動化控制的軟件設計

3.1 確保實現汽車自動化軟件的設計要求

對不同的汽車焊裝車間都有不同的生產任務，而且汽車焊裝車間的生產流程與整車構造具有緊密聯系，所以最主要的就是確保汽車自動化軟件設計符合汽車焊裝車間實際的情況，通過運用PLC控制系統，能夠滿足車身制造多樣化的要求，所以在可編程邏輯控制系統編寫時必須要為程序增加可讀性和可編輯性，滿足不同軟件系統的運行效果，在實際設計的過程中，程序編寫人員更應該對整個程序內部進行模塊化處理，通過不同模塊進行有機結合讓整個汽車焊裝。自動化控制，更加的高效。

3.2 模塊化編程及特點

采用模塊化編程的方式，能夠將不同的程序劃分為獨立的個體，只有在需要調用的時候，才能夠發揮應有的職能，通過模塊化編程的設計不僅可以減少交叉作業的幾率，而且也可以有效的減少軟件系統運行的消耗，提高系統運行的整體效果，根據模塊化編程的自身特點，可以在不同的軟件系統中被廣泛移植，確保整個汽車焊裝車間自動化軟件控制程序的利用更加便捷。

3.3 實施功能劃分，確保分類編程

根據不同的執行程序命令，在汽車焊裝車間運行的過程中，不同的設備承擔著不同的職能，所以必須要有不同的軟件程序加以控制，通過運用模塊化的程序劃分，能夠有效減少出現差錯的幾率，而且也不會對整個系統的運行造成影響，即便某一個程序出現故障，也能夠在第一時間對程序進行檢修與更換，確保汽車焊裝車間的運行效率大幅度增強，保證程序的可讀性。通過模塊化的程序編寫，不僅可以減少編程人員自身的工作量，同時也可以減少調試的負擔，確保整個汽車焊裝成的車間自動化控制，可編輯邏輯控制程序的穩定運行。

車身生產工藝流程：車身部件由升降傳輸輥床運輸到工位內部，到位之后，由車身焊接定位夾具將車身側圍、頂蓋橫梁和車體主結構定位夾緊，然后機器人用定位焊焊槍對車身進行定位焊接。焊接結束之后，夾具打開，車身再由升降輥床運輸到下一個工位。

通過安裝正版的殺毒軟件，可以避免病毒對網絡造成破壞，而且也能夠對常見的病毒進行自動檢測。確保能夠自動識別病毒的類型，而且可以對病毒進行快速的處理，在安裝正版殺毒軟件之后還應該定期的對殺毒軟件進行更新，只有不斷的更新病毒庫才能夠確保殺毒軟件對病毒查殺的能力，此外用戶必須養成良好的系統應用習慣，只有養成良好習慣，避免隨意的在網絡瀏覽各種不良信息，才能夠加強對系統安全的有效保障。汽車焊裝工藝作為汽車焊裝工藝系統的重要組成部分之一，其運行是否安全、穩定，直接關系到供電可靠性。為此，應當對影響汽車焊裝工藝網絡安全的因素進行分析，并采取有效的技術措施提高網絡的安全性，以此來確保汽車焊裝工藝功能和作用的發揮，從而為整個汽車焊裝工藝系統的正常運行提供保障。

4 結束語

綜上所述，隨著我國現代科學技術的快速發展，汽車焊裝車間自動化技術的應用，不僅可以確保汽車焊裝的整體質量，而且也能夠大幅度提高汽車組裝的整體效率為汽車企業降低生產成本，提高綜合效益提供了重要的支撐在汽車焊裝車間自動化控制系統應用的同時，也能夠保證整個生產流程實現智能化，網絡化，自動化，避免了材料的浪費。降低程序編寫的復雜性，能夠有效推動汽車行業的長遠發展。

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