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百余年來，整車組裝的零部件接合工藝主要依賴焊接、螺栓螺母緊固等傳統機械手段，而膠合、縫合等技術僅限于內飾裝配等少數幾個環節。隨著熱塑性材料等各類新材料在現代汽車工業中的逐漸普及，零部件與金屬底盤的接合工藝也在不斷演進。

傳統工藝仍將“堅守重任”

對于不斷出現的新材料，汽車零部件的組裝結合技術也在呈現更多的突破和新意。但我們肯定的是，新工藝不可能一下子就把傳統工藝“拋到腦后”。這正如ABB機器人部汽車機器人系統分部技術經理Srinivas Nidamarthi博士所預測的，“一開始，新型的、替代性的接合技術在應用上會有比較大的局限性，短期內不見得能取代傳統工藝——比如點焊的地位，因為今后10年，也就是到2020年左右，汽車設計已經基本定型。”

然而，面對勞動力成本增加，對企業環保要求逐漸提高、產品的焊接質量及生產效率的要求不斷提高，以機器人技術為主導的自動化焊接技術，在近幾年得到了快速發展。國內企業對焊接自動化裝備的投入逐漸加大，但與國外企業相比，焊接自動化的使用比例仍相對較低。

另外，Srinivas Nidamarthi博士指出，現代的白車身組裝涉及15～20種接合技術，其中最常見的3種自動化工藝是點焊（占30%～60%）、弧焊和膠合。

近年來，國外部分生產汽車批量大的企業已將中頻焊接技術應用于轎車白車身焊裝線。在歐洲，中頻點焊機器人使用量已占40%，并擴大到鋁合金轎車車身的點焊作業。我們身邊的合資企業，如一汽大眾也在大量使用中頻焊接設備。

“冷美學”

除了上面3種常見的自動化工藝外，其他次要技術還包括鉚接（以鋁合金車身為主）、壓接和滾邊等。Nidamarthi博士認為，滾邊雖是一種傳統工藝，但在當今的汽車組裝環節中依然不可或缺。“車門等外露區域采用滾邊加工，更具有美感，還能提高安全性。”他說，“尾門、后備箱蓋、輪罩這些地方也需要滾邊。”

滾邊與壓接類似，屬于冷成型工藝。但滾邊技術有其局限性：一是非扁平材料不能發揮最佳效果；二是材料需要帶法蘭邊，導致重量增加。不過總體而言，還是利大于弊。“金屬卷邊很難點焊，由此催生了激光焊、銅焊等一批接近無法蘭接合的技術。”ABB也正是這些新型技術的提供商之一。

我們將壓接、鉚接和滾邊歸為一類，稱為冷壓力應用技術。當然，不同的技術都有各自的優缺點，究竟選擇哪一項技術，取決于具體的材料組合和車輛約束條件。冷壓力技術需要使用重型沖壓機，因此，壓接和滾邊的理想對象是延展性材料。至于脆性材料，比如雪佛蘭Corvette使用的鎂合金，就不適合這兩種工藝了，而應該有針對性地選用其他接合技術。對于該車型，Nidamarthi傾向于粘合工藝，這種技術更清潔，無需施加強壓力，而且能一次加工完成。

工業機器人在韓國

汽車是韓國的支柱產業之一，2010年韓國的汽車生產量位列全球第五。在韓國，汽車行業是最先開始大量使用機器人的行業。韓國幾家代表性的汽車生廠商非常重視機器人在整個汽車生產中的應用，并大力發展自動化柔性生產系統，部分焊裝線的焊接自動化率達到100%，一條焊裝線上混線生產4個不同車系產品的情況也比較普遍。

這在以前是無法想象的事情！當然，這一切來源于工業機器人等自動化設備給汽車制造業帶來的創新。工業機器人給韓國汽車制造業提供了一系列提高產量，降低成本，穩定產品質量的解決方案。工業機器人具體在整車及零部件生產的弧焊、點焊、噴涂、搬運、涂膠、檢查、去毛刺、碼垛、機加工、沖壓線自動化等工藝中有大量應用。

目前，中國汽車工業在全球市場中所占比重越來越大。隨著汽車企業對于降低成本、提高質量和生產效率等多方面的需求，我們相信，機器人自動化技術在汽車行業的應用將會越來越普遍。