引言:

白车身工业作为整个我国汽车行业的主要部分,发展速度极快,科技研究活跃。白车身焊接生产线的焊缝质量对整机产品质量起着决定性的作用,而白车身焊接生产线的工艺设计和设备布局设计,则决定了白车身焊接生产线的技术先进程度。白车身的焊接生产规划设计是一项综合性工程,内容涵盖了系统工程技术、物流传输技术、机器人技术、电气控制技术等,是中国多个高科技领域交流融合发展的典型课题。

一、白车身构造分析

白车身是汽车的骨架，它由数百个不同形状的冲压金属板件组成，在焊接车间，白车身总成采用点焊、激光焊接、铆接、涂胶、冲压等方法进行组装。

白色车身在整个组装流程中都有很严格的次序，所有初始状态下的钣金零部件都必须焊接成分总成，分总成由个分总成线体线焊接，而组装好的分总成则将被送往主线进行总成焊接，最后再装配成白车身总成。

白车身的发动机舱位于汽车的最前端，这是安装汽车引擎的重要部件，所以,机舱的板焊后的精度要求较严格。白车身的车体底板是车内乘员的主体,也是车体动力输送机构、油箱等元件的载体，所以,白车体地板焊后要求有较高的抗拉强度。白车身侧围又是白车身左右二端的主体钣金件，侧围又具有白车身前后车门的主体装配部件，车身顶盖系统也成为了车架顶部的主要钣金件，因此车辆顶盖也可以按照车型造型要求,设计为带天窗或全景玻璃天窗的顶盖型式。

二、白车身焊装生产线介绍

白车身焊接生产线,是白车身所有成型工位的统称，它由白车身总装线和多个分总成线所构成，每条总装线以及分总成线都由几个连接站所组成。白车身焊接生产线的主要工艺大致分为:生产地板系统总成的地板线、生产左右侧围系统总成的左右侧围线、生产白色车体骨架的车身主线、生产四门及二盖的车门套线、以及生产车体总成的调整线等。

1.白车身地板下部线

汽车地板线主要有分系统总装线和装配线，分总装线通常也被视为地板的三个部分,即前地板线、机舱线和后地板线。车身的侧框线包括侧围总装线，侧围总装线则包括了侧围内板线和侧围外板线，主要线均为白车身骨架拼装工艺的线路,主要包括:侧围预拼装站、主体拼合站、顶罩安装站等。

主线一般设计为自动线,其中侧围合拼为技术要求最高的生产线，由专门为焊接生产线供应商而设计。主线内共有16台自动化的机械设备,其中4台安装在专门为白总装位置建造的二层站台上,另外12台安装在地面上，主线合拼最多能完成四种型号不同车身的共线。

白车身的四门与两盖线的调整线也是白机身焊接车间的最后一个工艺，四门两盖产品主要包括左右门制作、左右后门制作、前发动机盖制作、后备箱盖板制作。主线的白车身式骨架与四门二盖通过铰链调整线安装,然后在经过必要的间隙调节和表面研磨之后,再运送至涂装厂进行电泳试验和涂装。

2.白车身焊装生产线的技术参数

生产线上在一小时内制造的车身数量一般被叫做节拍或JPH。节拍时间是指在汽车生产线上两个产品的生产间隔,即在汽车加工工序中间生产转移所需要的时间,也就是一般所说的生产单一产品时间，这是汽车制造过程整体性能的主要技术参数。

一般来说,白车身的焊接生产线只有R个工位，K工序中单位生产的平均时间为u,而生产线的单位平均停留时间则为t,亦即在TK和t的生产流程中的几种情形下:如TK>t,则可能说明k工序中处于超节拍工作状态,从而能够显著的找出问题站的所在，通常,这种岗位是瓶颈工位,是在焊接生产线上必须改善与提升的岗位；若TK=t时,将处于更合理的工作状态,但当该站的节拍低于目标节拍时,将无需进行提升；若TK<T,则可能意味着所站的节拍时间明显低于目标节拍时,即可看所有超出目标节拍的工位，一般来说,在以后的节拍提升中就必须注意这种工位。

例如，可以向这些工位添加一些设备，以满足后来新型号的焊接需求，在设计白车身焊接生产线的规划和设计时，设计师需要设计一些空站，这有助于提高生产能力，满足车间改造的需要。

3.自动化控制系统的软件设计要求

在车辆焊接制造过程中,设计者在采用自动控制时,还应当根据以上各种因素,通过科学设计车辆制造业的制动生产控制软件,以进一步提高车辆焊接效果和产品质量。车身焊接是汽车焊接车间生产的重要环节，车身设计同样重要，不同的模型需要匹配不同的身体，因此,可编程逻辑控制器的设计就需要符合车身设计多样化的特点，在产品设计过程中,设计者应该全面分析车身,并严格按照产品设计要求,合理地运用自动控制技术,以实现车身产品的多样化。另外,在编写程序时,还需要设计作者对编程有敏锐的理解,合理地划分程序模块脉,使程序结构更加清晰,并保证了程序的可读性、可编性和适用性,从而适用于所有计算机。

三、白车身焊装生产线效率提升方法

1.通过定制化的装配夹具、前大灯支架装具、四门下铰链装具、前盖铰链装具、后盖装具、翼子板A柱装具、翼子板前端装具、检具样板及采用国际先进蜂窝型AMB高强度铝合金轨道系统，解决了各式有关精度问题，定位更加准确及稳定：

（1）保证了四门两盖与车身的刚性连接，保证车身总成与各连接部位的间隙与表面精度。工人用过后反映装配夹具操作灵活。装配夹具气动和电动控制相结合，智能化、自动化程度高，所有定位夹持点，均布置于车身RPS点，定位准确，重复精度高，保证车身装配稳定。

（2）检具样板用来辅助和验证四门两盖与车身的装配调整精度和稳定性。

（3）现场AMB轨道系统采用国际先进蜂窝型高强度铝合金轨道，强度大，精度高，推动阻力小于2公斤，噪音低，免维护。并配有缓冲限位行程开关，与自动输送主线进行信号互锁，保证设备操作安全，不因越程而出现碰撞故障，损坏车身、设备，造成人员伤害。完全解决了传统汽车企业中使用钢轨而造成的精度差，阻力大，噪音大，操作笨重等缺陷。

（4）前大灯支架装具采用手动夹紧，配合弹簧平衡器辅助升降，能快速定位；节省操作时间的同时，增加装具的稳定性，避免出现松动影响前大灯支架的定位精度。

2.通过定制化的平衡助力机械手、高精度铝合金T型臂、翼子板小件装具、四门吸盘式吊具、前盖闭合打紧装具、前盖装配吸盘式吊具等是的操作更灵便，节省生产空间及装配的时间及设备成本，大大提高了工作效率：

（1）定制化平衡助力机械手采用高精度铝合金T型臂并配有气动和电动控制，采用进口高规格气动件、标准件，设备轻巧，操作力小，移动便捷，定位精准，维修方便。而传统的提升主机无定位操作，晃动大，不利于装具精准定位，影响操作效率。

（2）翼子板小件装具为单侧手推车一体式，消除了翼子板小件的错位而导致后续翼子板的装配精度的隐患。

（3）四门装配为吸盘式吊具，配轻便的铝合金人机交互T型臂助力主机辅助作业，操作灵便，可灵活对位装配，集成度高，节省空间、时间及设备成本。

（4）前盖闭合打紧装具为自动拧紧作业，将前盖在闭合状态下进行拧紧，确保前盖与翼子板的间隙和平度满足装配精度要求，同时提高工作效率。

（5） 前盖装配为吸盘式吊具，配合人机交互软索式折臂吊主机，配合前盖闭合打紧装具辅助作业，并通过间隙块定位，操作便捷，可灵活对位装配，集成度高，节省空间、时间及设备成本。

结语：

现阶段中国汽车工业得到了显著的发展，汽车市场越来越成熟，对于汽车行业来说需要提升汽车工业的自动化程度、柔性化程度以及生产效率。机器人技术以及工业控制技持续进步，使得机器人在汽车工业行业得到了广泛的使用，在焊装白车身时，一般会选择工业机器人来取代人工来开展各种焊接工作，按照国内外白车身焊接线规划设计的实际情况，分析了白车身柔性焊装生产线的工艺规划以及布局设计技术，借助一定的软件来对于焊装生产线的产品进行仿真以及优化。

参考文献：

[1]郑联语，高浩，吴约旺.白车身焊装生产线数字化夹具设计系统开发及应用[J].汽车零部件，2015（05）

[2]郑联语，高浩，吴约旺.白车身焊装生产线数字化夹具设计系统及应用[J].汽车工程师，2015（05）

[3]高恒勇.白车身焊装生产线效率提升方法研究[J].金属加工（热加工），2012（22）