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汽车白车身的焊接方法和机器人应用 什么是白车身 白车身(Body-in-White BIW)是指尚未进入涂装和内饰件总装阶段之前的车身，故不包括发动机和内饰件。 白车身是轿车的动力系统、行驶系统、电气系统、内外装饰件等轿车子系统的载体，是轿车动力性、舒适性、平顺性等轿车性能的载体，是轿车外观形象、外观质量的载体。所以白车身的制造是轿车总车制造中的一项关键技术。 白车身主要构成部件如下图 白车身焊接——焊接方法 目前主流的车身结构是以钢制冲压件为主的单体式车身，一辆轿车由数百个薄板冲压件通过焊接、铆接、螺接及粘接等工艺连接成一个完整的车体。钢制冲压件的厚度一般在3mm以下，长期的实践表明最适合这种薄钢板的连接就是电阻焊。采用电阻焊，车身焊接变形小；由于电阻电焊为内部热源，冶金工艺简单，且加热集中，热影响区小，容易获得优质的接头。 白车身焊接——焊接方法 电阻焊 电弧焊 特种焊接 15% 80% 20% 5% 白车身焊接——焊接机器人 汽车车身焊接生产线上的焊接设备主要有手工焊设备、自动焊专机及焊接机器人。 其中焊接机器人是机体独立、动作自由度多、程序变更灵活、自动化程度高、柔性程度极高的焊接设备。 焊接机器人具有多用途功能、重复定位精度高、焊接质量高、一致性产量、抓取重量大、运动速度快、动作稳定可靠等特点， 是焊接设备柔性化的最佳选择，在汽车白车身焊接中应用广泛。 焊接机器人——分类 按照按照在焊装车间的用途可以分为:点焊机器人、弧焊机器人、涂胶机器人、螺柱焊机器人、装配及持件机器人和激光焊接机器人。 按照在车身焊装生产线中的功能来分可分为 （1）专用直角坐标形式的机器人 RH型：侧面焊接机器人，被固定在底板上，完成车身侧面的焊接； RL型：底层机器人，具有传送设备功能，完成车身底部焊接； RS型：顶面移动机器人，悬挂在生产线的顶部，用来进行车身的上部和内部焊接。 焊接机器人——分类 （2）6自由度机器人 6自由度的机器人具有6个轴， 每个轴的旋转角度均为180??~360?,操作空间可达到周向360?，高3m多，扩大了其工作范围，且6 个自由度的运动由伺服电机驱动控制各轴，末端轴可用点焊钳或弧焊焊枪进行施焊。6 自由度焊接机器人可实现全位置焊接，达到全柔性，适用各种车型车身的任何部位的焊接。因此，6 自由度的机器人是车身焊接生产线柔性化的最佳选择。 焊接机器人——选用方法 焊接机器人——选用原则 对机器人的选用基本应考虑以下原则： 1、选择与自动生产线结构相匹配、最合适的机器人； 2、根据能保证接头焊点焊接质量和产生效率高的焊接工艺，选择不同的机器人末端轴承载力； 3、选择操作范围和技术性能参数能满足工件施焊位置的机器人； 4、在满足生产规模、生产节拍、保证焊接质量前提下，工艺设计方案既要先进可行、又要经济合理。在关键部件、关键工序位，按需选配机器人数量。 白车身焊接——电阻焊 电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，通以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域生产的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的焊接方法，主要分为四类即点焊、凸焊、缝焊、对焊。在白车身制造中，通常电阻焊技术在白车身制造领域应用最多的是点焊工艺，其次是凸焊工艺。缝焊很少用于白车身焊接，仅用于燃油箱的焊接。 下面分别重点介绍点焊与凸焊 （1）点焊 点焊工艺是白车身制造中应用最多的焊接方法，轿车白车身通常有3 000~5 000个焊点，例如东风标致307三厢白车身的焊点数是4 281个。电阻点焊过程见下图。 电阻焊——点焊 在点焊过程中，焊接电流、焊接压力、焊接时间是焊点形成的3个根本因素。焊点的具体焊接参数值是由钢板厚度和装配状态来决定。根据不同的钢板装配、表面状态、参考板厚，电流值从8 000~13 500 A不等，焊接压力从2 100~6 000 N 不等，焊接时间值从8~40周波（1周波=0.02 s）不等。 焊点质量水平是衡量白车身质量的重要指标，不过影响焊点质量的因素比较多，如零件装配状态、钢板镀锌状况、焊点间距、零件结构、电极对中状态、焊钳冷却状态、电极帽修磨状态、夹具是否分流、程序转换开关是否失效、焊接参数值是否合理等。在出现焊接质量问题时应从多方面分析。 电阻焊——点焊机器人 在汽车车身焊装工艺中，点焊机器人处主导地位，它的使用加速实现了车身制造的柔性化（Flexibility）、产量化与自动化的进程。从焊装线的构成类型可以看出其应用广泛： （1）悬挂式点焊机+固定式多点焊机类型 在这种类型的车身厂焊装线上，80%的点焊机为悬挂式点焊机（图见后），其次，有几台套固定式多点焊机并辅以若干台固定座式单点焊