近年来,弧焊机器人及智能化焊接技术一直是工程技术领域研究的热点问题,由于汽车制造业的大批量、高效率、高质量的产业结构要求,机器人及其智能化已经越来越受到焊接以及机电领域的关注。国际上许多著名的汽车制造公司和科研机构纷纷对弧焊机器人及其智能化的研发提供了大量的理论和设计支持。轿车控制臂是整车的关键部件之一,其性能将直接影响整车的安全性、可靠性。控制臂焊接夹具的设计对零件尺寸及焊接变形的影响非常大。控制臂总成是否满足产品的设计要求,对整车的性能起到关键性的作用。本文针对BORA A4 轿车控制臂的产品特点,开发了一套弧焊机器人应用系统,并就弧焊机器人智能化应用进行了研究。首先,通过对轿车控制臂所进行的工艺分解,确定了合理的工艺流程和最佳的工艺方案,以保证产品的稳定性、精确性及可靠性。根据选取的最佳工艺方案,对焊接夹具的总体方案进行确定,合理布置了夹具的支撑点、定位点、夹紧点,确保零件能够方便、迅速、准确地装卸,避免产生零件的焊接变形。控制臂的焊接结构是决定夹具能否克服焊接变形,保证产品的特性值的关键,对于焊接夹具的要求正是实现该关键工艺的关键。本文从夹具的形面定位入手,结合形面与定位销的联合定位方式,通过专用夹具的整体方案研究、定位方式研究、夹紧方式研究以及夹具和机器人的布控研究,焊枪的固定法研究等,为复杂焊接结构用弧焊机器人专用焊接夹具研究提供了新方案。在整个产品开发过程中,结合以往焊接机器人使用的经验教训,通过对智能化过程控制的研究,为焊接过程优化控制的研究确认了一条新的思路:简单、实用、低成本。控制臂焊装线经过小批量试生产,零件的各项尺寸指标、性能指标均符合产品的设计要求,可以确保大批量生产的条件。现在塔奥公司已经正式大批量供货。