文档介绍：自动焊接系统在汽车车身焊接生产中的应用
冲焊工程所张峰自动化工程所刘灿江
摘要为解决汽车车身侧围门槛处及车体轮罩处的焊接困难及生产节拍低下等
问题,首次将逆变控制箱成功运用在自动焊接系统中,取得了良好的效果,同时
大大降低了工人的劳动强度,提高了焊接节拍。该项目在国内同行业尚属首次成
功应用这项技术,为以后此类项目的开展积累了宝贵的经验。
关键词逆变控制,空腔焊接,自动焊钳,动态仿真

1 前言
在车身自动焊接系统的设计、实验过程中,要特别注意对空腔焊接系统的参
数及结构设定。本课题借助CATIA 三维设计软件进行建模,之后对模型的真实工
作过程进行动态仿真,并对可能出现的干涉及不良点及时改进和优化,大大提高
研究效率,节约了时间和费用,实现了高质量、快速、低成本的设计。在实际生
产中,已成功应用在日产以下车型:琪达(TIIDA),颐达(TIIDA) ,骏逸(GENISS),
骊威(LIVINA), 轩逸(SYLPHY)。
采用自动焊接系统可以实现以下目的:
对于焊接比较困难的点可以采用此种方法,如侧围与地板,侧围与轮
罩搭接处。
可以自动识别车型,与人工焊接同步进行,可以大大提高生产节拍。
这几处都是焊接困难点,自动焊接可以降低人工焊接劳动强度。
提高整体设备自动化率。
可在这几处代替机器人焊接,实现低投入,高回报。
2 系统总体结构的设计与实现
车体总成工位,由于侧立框架及地板夹具的干涉,焊钳往往无法深入轮罩处
进行焊接,这时就需要有一种机构来代替人工焊接,而此处结构为空腔焊接,
而不是常用的上下电极头相贴焊接,对于普通焊接,是靠上下电极头接触形成焊
接回路,而在中空焊接时,因为电流通过相邻板流动,板和板之间接触的地方会全
部分流,所以无效分流很大,如果改用普通交流电,很容易出现假焊。通过查阅相
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关资料,与电气、焊接方面的技术人员讨论,要解决以上问题,就要使焊接时的
交流电流变为直流电流,从而保证焊接后的焊接强度,于是先设想采用逆变控制
箱控制自动焊钳的方法,将焊接电流由交流电流变为直流电流,以下通过实验来
验证焊接的可靠性。
(1)实验设备及原理示意图
实验设备有:空腔焊钳,逆变控制箱,变压器(130kVA),大力钳,-
的镀锌板材,铜板,电流计,压力计。

模型提出
试验原理

(2)实验结果
2
材料品种设定电流值

板A 板B 单相交流三相交流单相交流三相交流
熔核直径平均值(mm)

注:a. 实验条件:通电时间 7 个周波(7cyc,~)