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摘要：焊接是汽车制造业中一个非常重要的生产工艺，是应用机器人最多的工种之一，也是一个对工人健康危害较大且劳动强度较重的工种之一。本文就主要对汽车车身焊接技术现状及发展相关问题进行了简要分析。
关键词：汽车；车身焊接；机器人
中图分类号：C35文献标识码： A
一、汽车车身焊接技术的发展
1、汽车工业现状和发展
中汽协指出，2012年我国汽车产销突破1900万辆，创历史新高，再次刷新全球纪录，连续四年蝉联世界第一。我国汽车产量已连续三年超过1800万辆，汽车工业已进入总量较高的平稳发展阶段。
我国汽车行业高速发展，形成了多品种、全系列的各类整车和零部件生产及其配套体系。为保持我国汽车工业的稳步、快速发展，我国于2009年提出了“汽车产业振兴计划”。提出加强关键技术研发，加快技术改造，提升企业素质；以新能源汽车为突破口，加强自主创新，培育自主品牌，形成新的竞争优势，促进汽车产业持续、健康、稳定发展。
思路。国务院提出“提高汽车车身制造的四大工艺：冲压、焊装、涂装和总装工艺装备水平”。
由于车身焊接技术水平和质量直接影响车身结构强度、安全性和生产率，由此带来车身焊装生产的新特点，对车身焊装提出了新要求。
2、现代车身焊装生产特点
针对现代汽车车身焊装生产的特点，对车身结构和焊装工艺、装备提出了一系列新的要求。
（1）车身轻量化，促使新材料应用和新焊接技术发展。
（2）车型加速换代，焊接装备更新加快。
（3）高可靠性、高节拍生产，要求焊装生产线装备高度自动化。
（4）追求车身安全性，提高车身焊接质量。
（5）采用信息化工程技术开发车身焊装生产线装备。
（6）适应多品种车型，实现柔性混合焊装生产。
（7）改善车身品质，提高焊装几何尺寸精度。
二、车身新材料和焊接新技术
1、车身新材料
随着汽车工业的发展，为了节约能源和安全性考虑，车身采用大量新型材料。车身结构材料从单一钢结构，逐步向高强度优质钢结构，进而向轻质合金和复合材料结构发展。
（1）高强度钢的使用，给焊接工艺提出了新的挑战。由于高强度钢性能使得塑性温度区间变窄，为获得相同的塑性变形需要较大的电极压力，导致合适的焊接工艺范围变窄。通常通过改进优化传统点焊工艺，采用脉冲点焊、中频点焊等专有技术，增加焊接压力、控制焊接过程，以获得性能良好的焊点质量。近年来，发展迅猛的激光焊工艺大大提高了高强度钢板的焊接性能和接头焊接强度。
由于高强度钢具有强度高、回弹小、成形性好和良好的抗腐蚀性等特点，而成功地应用于白车身的高强度功能件，如A-B-C柱加强板、门槛、座椅、骨架、保险杠加强板、纵梁和横梁等方面。热冲压成形和中频点焊、激光焊接是实现超高强度钢车身部件冲压成形和高质量焊接的重要手段。
（2）轻合金材料近年来，为了进一步减轻车身重量，国外汽车厂商在车身结构设计中开始采用轻合金（铝合金、镁合金、甚至钛合金），由此给车身焊接带来了新课题。
铝合金的点焊难度较大，目前较多的情况还是采用TIG/MIG焊，或铆接/TOX连接法，或胶粘结的方法。英国焊接研究所，最近发明的摩擦搅拌点焊技术据称可以解决铝合金的车身焊接，得到很好的焊接强度，但由于摩擦搅拌点焊的焊点中心有个小孔，故往往用于内板结构件上。
（3）碳素纤维复合材料为了车身轻量化，有些汽车公司采用碳纤维增强聚合基复合材料制造车身和底盘零部件，可减轻车身重量达50%～65%。也有汽车开发商成功采用树脂传递模塑成形工艺，试制出轿车碳纤维底板。碳素纤维复合材料的连接，当然完全不同于金属的焊接。
2、车身焊接新技术
（1）机器人是汽车焊接线现代化重要标志
汽车焊接最主要的是车身的焊接。在汽车制造公司车身的主要焊接方法为弧焊、点焊、二氧化碳保护焊等。随着社会的发展，人民生活水平的提高，用户个性化需求的日益强烈，对汽车的安全性、美观性与舒适性的要求越来越高，同时汽车制造企业为了追求更大的经济效益，对焊接精度、焊接质量和焊接速度等的要求越来越高，因此建立一条现代化的生产流水线就显得非常重要。而焊接机器人的应用促进了现代化流水线的建立。现代化的焊接流水线主要是满足多车型、多批次的市场需求，提高车身车间生产能力的柔性和弹性。因此现代焊接线必须具有柔性。那么如何才能使焊接线具有柔性呢?普通的焊接线是刚性的，主要由焊接夹具、悬挂点焊机、弧焊机和多点焊机等组成。这种焊接线一般只能焊接一种车型的车身，那么为了满足市场多元化的需求，就需要重新建立焊接流水线。这对企业来说是非常不利的，企业是追求利润为目的的，并且重新建立流水线造成了财力、人力、物力的浪费。于是建立柔性化焊接生产线摆在了企业面前。机器人的出现与应用满足了汽车企业的现代化的需求，实现了焊接生产线的柔性化。那么在车身焊接线上应用的机器人主要有几种:点焊机器人、弧焊机器人和激光焊机器人。这些机器人的应用，使焊接实现了机器人代替工人工作。
点焊机器人:主要进行的是点焊作业，在点与点之间移位时速度比较快，从而减少了移位的时间，通过平稳的动作、长时间的重复工作和准确的定位，取代了笨重、单调、重复的体力劳动，更好地保证了焊点质量，使工作效率得到了很大的提高。它是柔性自动生产系统的重要组成部分，增强了企业应变能力。
弧焊机器人:弧焊过程比点焊过程要复杂得多，对焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要求精确控制。具有较高的抗干扰能力和高的可靠性。能实现连续轨迹控制，并可以利用直线插补和圆弧插补功能焊接由直线及圆弧所组成的空间焊缝，还应具备不同摆动样式的软件功能，供编程时选用，以便作摆动焊，而且摆动在每一周期中的停顿点处，机器人也应自动停止向前运动，以满足工艺要求。此外，还应有接触寻位、自动寻找焊缝起点位置、电弧跟踪及自动再引弧功能等。
激光焊接机器人:激光焊接是与传统焊接本质不同的一种焊接方法，是将两块钢板的分子进行了重新组合，使两块钢板融为了一体变为一块钢板，从而提升了车身结构强度。同时在焊接过程中焊接工件变形非常小，一点连接间隙都没有，焊接深度/宽度比高，焊接质量高。从而提升了车身的结合精度。
可见机器人的应用，实现了焊接流水线的智能化，实现了焊接生产线的自动化与现代化。
（2）机器人在汽车焊接线中的重要应用
汽车工业的飞速发展，加剧了产业间的激烈竞争。特别是对于汽车企业来说，谁先抢占先机，谁就能在竞争中获胜。获胜的关键是生产效率的提高，是科技的创新。特別是机器人的应用，使生产线实现了柔性化、自动化。机器人在焊接线上的应用，可以使各种车型能够进行混线生产，节约了投资成本，在更换新车型时只需要更改焊接机器人运动轨迹的程序，同时可以进行离线编程，节省了时间。焊接机器人不仅使焊接生产线实现了智能化，还极大的提高了焊接线的产品质量和工作效率，减轻了工人的劳动强度，使工作环境得到了改善，并且能替代人完成一些人不能操作的作业任务。特别是最近几年长城汽车实现了焊接技术的飞跃。激光焊接的车身，使长城汽车在众多的汽车生产企业里成为科技引领者，成了汽车业里的强者。纵观长城汽车能够成功的途径，主要是采用了激光机器人代替人工劳动，将各种光学、机械、电子科学技术与焊接技术有机结合，实现焊接的智能化、精确化和柔性化，从而使焊接质量与生产效率得到提高。机器人的应用使工厂实现了利润最大化，丰厚的利润又为科技的创新奠定了坚实的基础，从而促进了企业的转型，促进了科技的进步。
结束语
总之，随着能源紧缺、节能环保、汽车驾驶室的多样化和复杂化以及生产周期的快速更替，未来汽车车身焊接将会在车身新材料、焊接新技术、机器人自动化和柔性化方面继续发展。
参考文献
[1]林平.激光钎焊在汽车行业中的焊接应用[J].电焊机，2010，（5）.
[2]王军.浅析激光钎焊缺陷形成原因和控制措施[J].汽车工艺与材料，2010，（9）.
[3]董绍斌.激光拼焊板在汽车车身制造中的应用[J].汽车工艺与材料，2006，（5）.
关键词：汽车；车身焊接；机器人
中图分类号：C35文献标识码： A
一、汽车车身焊接技术的发展
1、汽车工业现状和发展
中汽协指出，2012年我国汽车产销突破1900万辆，创历史新高，再次刷新全球纪录，连续四年蝉联世界第一。我国汽车产量已连续三年超过1800万辆，汽车工业已进入总量较高的平稳发展阶段。
我国汽车行业高速发展，形成了多品种、全系列的各类整车和零部件生产及其配套体系。为保持我国汽车工业的稳步、快速发展，我国于2009年提出了“汽车产业振兴计划”。提出加强关键技术研发，加快技术改造，提升企业素质；以新能源汽车为突破口，加强自主创新，培育自主品牌，形成新的竞争优势，促进汽车产业持续、健康、稳定发展。
思路。国务院提出“提高汽车车身制造的四大工艺：冲压、焊装、涂装和总装工艺装备水平”。
由于车身焊接技术水平和质量直接影响车身结构强度、安全性和生产率，由此带来车身焊装生产的新特点，对车身焊装提出了新要求。
2、现代车身焊装生产特点
针对现代汽车车身焊装生产的特点，对车身结构和焊装工艺、装备提出了一系列新的要求。
（1）车身轻量化，促使新材料应用和新焊接技术发展。
（2）车型加速换代，焊接装备更新加快。
（3）高可靠性、高节拍生产，要求焊装生产线装备高度自动化。
（4）追求车身安全性，提高车身焊接质量。
（5）采用信息化工程技术开发车身焊装生产线装备。
（6）适应多品种车型，实现柔性混合焊装生产。
（7）改善车身品质，提高焊装几何尺寸精度。
二、车身新材料和焊接新技术
1、车身新材料
随着汽车工业的发展，为了节约能源和安全性考虑，车身采用大量新型材料。车身结构材料从单一钢结构，逐步向高强度优质钢结构，进而向轻质合金和复合材料结构发展。
（1）高强度钢的使用，给焊接工艺提出了新的挑战。由于高强度钢性能使得塑性温度区间变窄，为获得相同的塑性变形需要较大的电极压力，导致合适的焊接工艺范围变窄。通常通过改进优化传统点焊工艺，采用脉冲点焊、中频点焊等专有技术，增加焊接压力、控制焊接过程，以获得性能良好的焊点质量。近年来，发展迅猛的激光焊工艺大大提高了高强度钢板的焊接性能和接头焊接强度。
由于高强度钢具有强度高、回弹小、成形性好和良好的抗腐蚀性等特点，而成功地应用于白车身的高强度功能件，如A-B-C柱加强板、门槛、座椅、骨架、保险杠加强板、纵梁和横梁等方面。热冲压成形和中频点焊、激光焊接是实现超高强度钢车身部件冲压成形和高质量焊接的重要手段。
（2）轻合金材料近年来，为了进一步减轻车身重量，国外汽车厂商在车身结构设计中开始采用轻合金（铝合金、镁合金、甚至钛合金），由此给车身焊接带来了新课题。
铝合金的点焊难度较大，目前较多的情况还是采用TIG/MIG焊，或铆接/TOX连接法，或胶粘结的方法。英国焊接研究所，最近发明的摩擦搅拌点焊技术据称可以解决铝合金的车身焊接，得到很好的焊接强度，但由于摩擦搅拌点焊的焊点中心有个小孔，故往往用于内板结构件上。
（3）碳素纤维复合材料为了车身轻量化，有些汽车公司采用碳纤维增强聚合基复合材料制造车身和底盘零部件，可减轻车身重量达50%～65%。也有汽车开发商成功采用树脂传递模塑成形工艺，试制出轿车碳纤维底板。碳素纤维复合材料的连接，当然完全不同于金属的焊接。
2、车身焊接新技术
（1）机器人是汽车焊接线现代化重要标志
汽车焊接最主要的是车身的焊接。在汽车制造公司车身的主要焊接方法为弧焊、点焊、二氧化碳保护焊等。随着社会的发展，人民生活水平的提高，用户个性化需求的日益强烈，对汽车的安全性、美观性与舒适性的要求越来越高，同时汽车制造企业为了追求更大的经济效益，对焊接精度、焊接质量和焊接速度等的要求越来越高，因此建立一条现代化的生产流水线就显得非常重要。而焊接机器人的应用促进了现代化流水线的建立。现代化的焊接流水线主要是满足多车型、多批次的市场需求，提高车身车间生产能力的柔性和弹性。因此现代焊接线必须具有柔性。那么如何才能使焊接线具有柔性呢?普通的焊接线是刚性的，主要由焊接夹具、悬挂点焊机、弧焊机和多点焊机等组成。这种焊接线一般只能焊接一种车型的车身，那么为了满足市场多元化的需求，就需要重新建立焊接流水线。这对企业来说是非常不利的，企业是追求利润为目的的，并且重新建立流水线造成了财力、人力、物力的浪费。于是建立柔性化焊接生产线摆在了企业面前。机器人的出现与应用满足了汽车企业的现代化的需求，实现了焊接生产线的柔性化。那么在车身焊接线上应用的机器人主要有几种:点焊机器人、弧焊机器人和激光焊机器人。这些机器人的应用，使焊接实现了机器人代替工人工作。
点焊机器人:主要进行的是点焊作业，在点与点之间移位时速度比较快，从而减少了移位的时间，通过平稳的动作、长时间的重复工作和准确的定位，取代了笨重、单调、重复的体力劳动，更好地保证了焊点质量，使工作效率得到了很大的提高。它是柔性自动生产系统的重要组成部分，增强了企业应变能力。
弧焊机器人:弧焊过程比点焊过程要复杂得多，对焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要求精确控制。具有较高的抗干扰能力和高的可靠性。能实现连续轨迹控制，并可以利用直线插补和圆弧插补功能焊接由直线及圆弧所组成的空间焊缝，还应具备不同摆动样式的软件功能，供编程时选用，以便作摆动焊，而且摆动在每一周期中的停顿点处，机器人也应自动停止向前运动，以满足工艺要求。此外，还应有接触寻位、自动寻找焊缝起点位置、电弧跟踪及自动再引弧功能等。
激光焊接机器人:激光焊接是与传统焊接本质不同的一种焊接方法，是将两块钢板的分子进行了重新组合，使两块钢板融为了一体变为一块钢板，从而提升了车身结构强度。同时在焊接过程中焊接工件变形非常小，一点连接间隙都没有，焊接深度/宽度比高，焊接质量高。从而提升了车身的结合精度。
可见机器人的应用，实现了焊接流水线的智能化，实现了焊接生产线的自动化与现代化。
（2）机器人在汽车焊接线中的重要应用
汽车工业的飞速发展，加剧了产业间的激烈竞争。特别是对于汽车企业来说，谁先抢占先机，谁就能在竞争中获胜。获胜的关键是生产效率的提高，是科技的创新。特別是机器人的应用，使生产线实现了柔性化、自动化。机器人在焊接线上的应用，可以使各种车型能够进行混线生产，节约了投资成本，在更换新车型时只需要更改焊接机器人运动轨迹的程序，同时可以进行离线编程，节省了时间。焊接机器人不仅使焊接生产线实现了智能化，还极大的提高了焊接线的产品质量和工作效率，减轻了工人的劳动强度，使工作环境得到了改善，并且能替代人完成一些人不能操作的作业任务。特别是最近几年长城汽车实现了焊接技术的飞跃。激光焊接的车身，使长城汽车在众多的汽车生产企业里成为科技引领者，成了汽车业里的强者。纵观长城汽车能够成功的途径，主要是采用了激光机器人代替人工劳动，将各种光学、机械、电子科学技术与焊接技术有机结合，实现焊接的智能化、精确化和柔性化，从而使焊接质量与生产效率得到提高。机器人的应用使工厂实现了利润最大化，丰厚的利润又为科技的创新奠定了坚实的基础，从而促进了企业的转型，促进了科技的进步。
结束语
总之，随着能源紧缺、节能环保、汽车驾驶室的多样化和复杂化以及生产周期的快速更替，未来汽车车身焊接将会在车身新材料、焊接新技术、机器人自动化和柔性化方面继续发展。
参考文献
[1]林平.激光钎焊在汽车行业中的焊接应用[J].电焊机，2010，（5）.
[2]王军.浅析激光钎焊缺陷形成原因和控制措施[J].汽车工艺与材料，2010，（9）.
[3]董绍斌.激光拼焊板在汽车车身制造中的应用[J].汽车工艺与材料，2006，（5）.