汽車焊接相關(guān)先進(jìn)制造技術(shù)

1．焊接工裝仿真模擬技術(shù)

（1）實(shí)現(xiàn)焊裝線整體工藝規(guī)劃模擬（導(dǎo)入產(chǎn)品樹(shù)圖、廠房結(jié)構(gòu)、節(jié)拍、夾具布局、工藝物流、焊接設(shè)備等）。并對(duì)焊裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力進(jìn)行平衡分析，對(duì)產(chǎn)品的工藝分配、焊點(diǎn)分配、工位數(shù)量、人員分配、工裝自動(dòng)化程度等內(nèi)容進(jìn)行不斷的優(yōu)化。

（2）實(shí)現(xiàn)工位裝配順序、各工位資源匹配仿真、時(shí)序分析及仿真驗(yàn)證、焊鉗的仿真驗(yàn)證。

（3）實(shí)現(xiàn)人機(jī)工程仿真、機(jī)器人焊接裝配過(guò)程仿真、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真、三維工廠的建立。

我們之前參觀過(guò)一汽大眾成都三廠，工廠數(shù)字化系統(tǒng)的應(yīng)用，貫穿了整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)各個(gè)方面，在虛擬的環(huán)境下不斷分析、驗(yàn)證、改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，使得物流、裝配、質(zhì)量、產(chǎn)能等都能在數(shù)字化工廠中得到最大優(yōu)化，只有都滿足要求的情況下，才能在真實(shí)工廠中建造。大大縮短了生產(chǎn)能力形成時(shí)間、提高制造質(zhì)量，減少更改的費(fèi)用。

2．IRW工程技術(shù)

IRW工程 (llltelli-gentResistaneeWeldingprogram)全稱為智能電阻焊接工程，包括監(jiān)測(cè)、判斷和控制系統(tǒng)。IRw不僅要對(duì)電阻焊的機(jī)理、工藝、設(shè)備、質(zhì)量監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)等進(jìn)行深入的研究，而且也要對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境作具體研究。從控制車身誤差角度而言，Irw工程是“2mm”工程的繼續(xù)和深入。

3、裝配與焊接技術(shù)的融合技術(shù)

（1）工裝夾具：采用有限元方法分析零件在裝配過(guò)程中可能的變形，用非線性優(yōu)化求定位元件的最佳位置。

（2）焊接接頭設(shè)計(jì)：不同的接頭設(shè)計(jì)，焊接設(shè)備的誤差對(duì)裝配件的誤差影啊的程度也不一樣，接頭設(shè)計(jì)不合理，變形仍會(huì)超出合理的范圍。

（3）誤差分析與控制：控制車身的總體誤差需要進(jìn)行誤差設(shè)計(jì).即對(duì)整個(gè)車體的裝配焊接過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)的最大允許誤差值進(jìn)行控制。共有三種方法：a）采用統(tǒng)計(jì)方法分析現(xiàn)有制造過(guò)程，包括沖壓、部件的裝配、構(gòu)件的裝配、總裝過(guò)程的分析等；b）找出主要的誤差源，即找出問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)。把車體的尺寸‘偏差降低到2mm以下，把主要裝配件的尺寸偏差降低到1.5mm以下；c）誤差的控制，不僅是設(shè)計(jì)誤差在整個(gè)車體制造過(guò)程中的合理分配，而且必須對(duì)裝配過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到控制誤差的目的。

（4）誤差測(cè)量技術(shù)：車體制造誤差的控制、誤差分配的設(shè)計(jì)、中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)與最終制造誤差的控制，均要求有效的誤差測(cè)量技術(shù)手段作保證。從方法上，采用仿真光學(xué)傳感器完成工件表面被測(cè)位置的測(cè)量。汽車車體的多數(shù)零件是由沖壓件組成的，而模具的精度與尺寸公差直接關(guān)系到車體尺寸誤差的大小，所以，誤差測(cè)量技術(shù)不僅局限于零部件的測(cè)量，而且也應(yīng)用于模具、工裝夾具的測(cè)量。

（5）焊接：為一般說(shuō)來(lái)，模具的測(cè)量是非常繁瑣與費(fèi)時(shí)的工作。在一定程度上可以說(shuō)加工和測(cè)量人員很難對(duì)模具表面進(jìn)行精確的測(cè)量。一般的方法是采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量分布在預(yù)先確定在網(wǎng)格上的若干點(diǎn)。為了提高沖壓件的尺寸精度，美國(guó)在模具的快速精確測(cè)量上作了大量研究工作，以開(kāi)發(fā)出一套能用于模具和試生產(chǎn)零件快速測(cè)量的系統(tǒng)，目前此方面的研究已取得了較好成果。

為了減少由于焊接過(guò)程而導(dǎo)致的制造誤差，提高焊接接頭的強(qiáng)度，除了采用優(yōu)化工藝裝配設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、優(yōu)化接頭設(shè)計(jì)來(lái)解決車體制造質(zhì)量問(wèn)題之外，另一重要方面就是要提高焊接工藝本身的技術(shù)水平。電阻點(diǎn)焊用于車身制造已有多年的歷史，點(diǎn)焊質(zhì)量及其控制一直是研究的重點(diǎn)之一。除群控和參數(shù)專家系統(tǒng)的應(yīng)用外，深入研究點(diǎn)焊焊核的生長(zhǎng)機(jī)理與模型、智能電阻焊的模式與控制、電阻點(diǎn)焊機(jī)電特性與優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究等，著眼于未來(lái)的發(fā)展需要。

（6）過(guò)程監(jiān)控與誤差的降低：為了減小沖壓件的尺寸偏差，美國(guó)對(duì)沖壓件尺寸偏差的線測(cè)量與過(guò)程監(jiān)視作了大量的研究工作，以建起一個(gè)適用于沖壓件在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為了進(jìn)一步提高汽車車體沖壓零件的質(zhì)量，美國(guó)汽車車體制造協(xié)會(huì)又推出了新研究項(xiàng)目“接近于零的沖壓技術(shù)”。為了降低整車車體制造誤差，開(kāi)發(fā)了車身裝配過(guò)程信息管理統(tǒng)，進(jìn)行了汽車車體制造偏差的降低、定性、公差分析與綜合方面的研究，運(yùn)用信息的統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)整理分析車體制造的誤差源，并給出合理的決方案。在車體制生產(chǎn)的實(shí)際應(yīng)用中取得了很好的效果。