工業(yè)機器人在汽車生產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用

吳婷

摘 要：工業(yè)機器人在汽車生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，特別是汽車行業(yè)的快速發(fā)展。工業(yè)機器人可獨立運作，廣泛應(yīng)用于不同的生產(chǎn)工藝。他們經(jīng)常配備其他工具，如操縱器，刀和其他工具。方便高效的生產(chǎn)，可以代替低溫，高溫，有毒等惡劣環(huán)境的工作，而不是完成重型，單調(diào)的重復(fù)生產(chǎn)，確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：工業(yè)；機器人；汽車生產(chǎn)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.152

1 工業(yè)機器人發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢

1.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

美國是工業(yè)機器人的誕生地，1962年開發(fā)了第一個機器人發(fā)展。隨著市場需求的不斷擴大和各種技術(shù)領(lǐng)域的全面發(fā)展，日本機器人制造業(yè)發(fā)展迅速。一些歐洲和亞洲國家的工業(yè)機器人也得到穩(wěn)定發(fā)展。

1.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r

1970年，我國開始發(fā)展自己的工業(yè)機器人。目前，我國有大量的企業(yè)、研究機構(gòu)和大學(xué)從事機器人研究與開發(fā)，市場需求也在逐年增長。中國機器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了大量的研究成果，并開始應(yīng)用于實踐。

1.3 國際工業(yè)機器人發(fā)展趨勢

世界工業(yè)機器人數(shù)量不斷增加，應(yīng)用范圍廣，市場前景良好。據(jù)統(tǒng)計，全球工業(yè)機器人達到2.3億多臺，其中亞洲增長幅度最大。工業(yè)機器人正在朝著精準(zhǔn)，智慧和小型化的方向發(fā)展。

1.4 國內(nèi)工業(yè)機器人發(fā)展趨勢

中國工業(yè)機器人的跨越式發(fā)展，將在大多數(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化和智能化，以加快國際標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)智能制造，逐步實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

2 工業(yè)機器人系統(tǒng)概述

2.1 工業(yè)機器人的系統(tǒng)組成

標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機器人（例如庫卡機器人）由以下三部分組成：

（1）由六個主動，互連的接頭（軸）組成，也稱為六軸機器人。每軸的運動通過伺服電機進行目標(biāo)控制來實現(xiàn)，伺服電機通過減速器和機器人部件連接。

（2）控制柜。主要功能是連接計算機程序發(fā)送指令，控制特殊控制器驅(qū)動電機運動。

（3）教學(xué)吊墜。工業(yè)機器人在教學(xué)機器人中最常用，它可以通過教學(xué)設(shè)備產(chǎn)生運動程序來存儲機器人的輸入軌跡，通過再現(xiàn)模式運行存儲過程，完成教學(xué)的復(fù)制過程。

2.2 工業(yè)機器人的特點

工業(yè)機器人具有以下特點：

（1）靈活性高。與傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)常用的零部件壓入機相比，機器人更靈活。對于相同的引擎，部件的數(shù)量和部件的種類，只有不同的程序可以設(shè)計來實現(xiàn)多種不同的組件，在同一設(shè)備上的多個位置。

（2）高可靠性。用于實際工業(yè)生產(chǎn)的機器人重復(fù)精度達0.02毫米，能準(zhǔn)確地保證發(fā)動機零件的安裝精度，以實現(xiàn)高品質(zhì)發(fā)動機的生產(chǎn)要求。此外，在其他安裝精度高的領(lǐng)域，如電路板焊接，高效率和高準(zhǔn)確度的優(yōu)點尤為重要[1]。

3 工業(yè)機器人在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 焊接機器人在汽車中的應(yīng)用

隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展和科技的不斷進步，自動化要求水平不斷提高，這要求焊接機器人跟上進步，不斷提升汽車發(fā)展的技術(shù)水平產(chǎn)業(yè)帶來新的活力。這就要求焊接機器人能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的焊接動作，焊接技術(shù)是基于產(chǎn)品的跨學(xué)科整合，隨著科技的不斷進步，焊接技術(shù)必須經(jīng)歷革命性的進步。

3.2 搬運機器人在汽車中的應(yīng)用

傳統(tǒng)汽車制造商在生產(chǎn)汽車上的發(fā)動機時，由于其加工工藝繁多，外形極其為復(fù)雜，尺寸精度要求高等特點，一般采用數(shù)控加工中心進行加工。但是數(shù)控加工中心的缺點在于它要求工件在工作臺上具有很高的定位精度，同時對機床操作者素質(zhì)要求較高。所以在傳統(tǒng)流水生產(chǎn)線上，常常會出現(xiàn)一些操作人員注意力不夠集中導(dǎo)致作業(yè)失誤的情況，影響到企業(yè)生產(chǎn)。在使用機器人實現(xiàn)工件搬運作業(yè)后，由于其良好的可靠性，這種情況幾乎完全可以避免，大大提高了生產(chǎn)的準(zhǔn)確性。同時，一臺搬送機器人可以完成以往需要多人進行的工作，隨著我國人力成本的不斷上漲，機器人在節(jié)約成本方面的優(yōu)勢會逐漸顯現(xiàn)[2]。

3.3 裝配機器人汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)汽車制造商在汽車裝配線組裝車上，采用人工組裝方式，工人勞動強度大，裝配質(zhì)量無法保證?，F(xiàn)在大多數(shù)汽車制造商都采用組裝機器人加入汽車裝配線，不僅提到了工作效率，提高了工作的準(zhǔn)確性，而且降低了勞動者的勞動強度。特別地，組裝機器人在組裝機器人方面發(fā)揮了重要作用，例如擋風(fēng)玻璃密封，汽車儀表板，以多種高精度組裝要求，從而大大提高了裝配效率和質(zhì)量。

4 工業(yè)機器人使用的問題研究

盡管機器人在各方面均有出色的表現(xiàn)，但在實際生產(chǎn)應(yīng)用中仍然存在下列問題需要引起重視。

（1）不同品牌間兼容性差。主流的機器人廠商均有自己的標(biāo)準(zhǔn)，相互之間不能溝通，這給機器人的發(fā)展帶來了很大的制約。

（2）外圍設(shè)備設(shè)計時未充分考慮機器人的工作環(huán)境。機器人在不同的環(huán)境中工作時，會對其實際壽命有很大的影響。當(dāng)工作環(huán)境中油霧含量高時，會使得暴露在空氣中的部品表面漸漸累積油污，進而產(chǎn)生腐蝕作用，大大降低使用壽命[3]。

在當(dāng)前社會經(jīng)濟全球化的今天，汽車行業(yè)在國內(nèi)外市場競爭力日益增加，工業(yè)機器人的應(yīng)用有效地保證了工業(yè)自動化的靈活需求。機器人在汽車制造業(yè)中的地位越來越高，它是以自身的力量和控制能力完成汽車制造不同部件的生產(chǎn)，可以通過人工智能技術(shù)的行動原理來開發(fā)。在本文中，分析了機器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用和汽車生產(chǎn)中的問題，并詳細介紹了工業(yè)機器人對汽車生產(chǎn)行業(yè)的影響。

參考文獻：

[1]楊金.機器人在汽車車身制造中的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù)，2012 ，12（07）：117-120.

[2]何延發(fā)，趙曉巍.機器人在汽車車身制造中的應(yīng)用研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014（09）：31-32.

[3]王田苗，陶永.我國工業(yè)機器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J].機械工程學(xué)報，2014，50（09）：1-9.endprint