導讀:在當前經濟全球化的社會中 ,,汽車行業(yè)在國內外市場中的競爭力越來越大 ,工業(yè)機器人的應用有效地保證了工業(yè)自動化,、柔性化的需求,。機器人在汽車生產制造中的地位越來越高 ,,它是根據自身的動力和控制能力來完成汽車制造中不同環(huán)節(jié)的生產 ,,其可通過人工智能技術制定行動原則,。文章通過分析機器人在汽車制造行業(yè)的應用和在汽車生產中存在的問題進行分析 ,,全面了解工業(yè)機器人對汽車生產行業(yè)的影響,。
工業(yè)機器人在汽車生產中占著重要地位 ,尤其是汽車行業(yè)的快速發(fā)展 ,,工業(yè)機器人能夠自主動作 ,,廣泛應用到不同生產環(huán)節(jié) ,其常配有機械手,、刀具等其他便于裝配的生產工具,。方便快捷進行生產 ,同時可以代替在低溫,、高溫,、有毒等惡劣環(huán)境下的工作 ,代替人完成繁重,、單調重復的生產 ,,保證了產品質量 ,提高了生產效率,。
1 機器人的主要應用
通常情況下 ,,工業(yè)機器人在汽車生產中扮演著裝配工、操作工,、焊接工等角色 ,,主要應用有焊接、涂膠,、弧焊,、噴涂等。機器人的主要特點有以下幾點,。
1)能在惡劣的環(huán)境下代替人生產 ,,尤其是在危險的軍事領域和核工業(yè)領域的工作中 ,減小了安全隱患 ,,例如 ,,核工業(yè)生產設備中的檢驗和維修機器人。
2)人類對未知領域探索所用到的機器人 ,,或者只有機器人才能工作的行業(yè) ,,例如航天衛(wèi)星回收時所用的操作臂 ,深海采礦和打撈的海洋采撈機器人,。
3)自動化領域生產所用機器人主要體現在機床,、下料、點焊和噴漆上 ,,在電氣汽車制造等方面都有著重要影響,。
4)節(jié)約人力和提高企業(yè)市場競爭力 ,在生產中可以保證產品的準確性、可靠性和一致性,。在汽車生產中應用有以下幾點體現,。
1)焊接機器人。點焊機器人主要負責汽車生產的點焊作業(yè) ,,多在焊接車體薄板件時使用 ,,據統(tǒng)計 ,,一輛汽車車身約有3000-4000 個焊點,。其中有 60% 是點焊機器人負責 ,尤其是在大批量汽車生產線上 ,,所用點焊機器人數量能達到 150 多臺,。手工焊接對工作人員有很大傷害 ,并不能保證焊接質量,。機器人工作性能體現于安裝面積小 ,,工作空間大 ,在保證定位高精度(±0.25 mm)下 ,,可以小節(jié)距的實現多點定位 ,,持重力可達到 490-980 N,示教簡單 ,,同時保證了焊接節(jié)點質量,。
2)弧焊機器人?;『笝C器人多數應用在多塊金屬連續(xù)結合處的焊縫工藝 ,,可以完成自動送絲 ,熔化電極并能在氣體保護條件下進行焊接 ,,其應用范圍很廣 ,,同時 ,弧焊機器人應包括焊接復配裝置系統(tǒng),。
弧焊機器人的生產性能要求主要體現在焊槍跟蹤時的焊道運動 ,,要不斷填充金屬以形成焊道 ,同時還要保證運動時速度軌跡和穩(wěn)定性,。通常焊接速度范圍為 5-50 mm/s,,運動軌跡約取±(0.2 ~ 0.5)mm。為縮小焊槍姿態(tài)對焊縫質量的影響 ,,應擴大焊槍的可調范圍,。
3)裝配機器人。據統(tǒng)計 ,,裝配勞動量在產品生產勞動量中占 50%-60% 的比例 ,,在嚴格要求的生產車間要求更高 ,多的能達到 70%-80%,,尤其是現代汽車對零件的精度和速度有著越來越高的要求 ,,小到車門,、儀表盤、車燈等 ,,大到汽車發(fā)動機等裝配工作 ,,機器人都能勝任 ,同時相比較一般機器人而言 ,,裝配機器人有著精度高,、柔性好、工作空間小,、能和其他相關系統(tǒng)或設備配合使用等特點 ,,大大提高了裝配效率。用裝配機器人完成自動化裝配已成為必然,。
4)噴漆機器人,。噴漆機器人主要完成汽車車體外表面的噴漆 ,家電產品和汽車所用塑料制品 ,,影響著汽車的整體效果,。噴漆機器人在使用環(huán)境和動作要求上的特點有 :①工作環(huán)境中含有易燃易爆的噴漆劑蒸汽 ;②在沿軌跡高速運行點便為作業(yè)點 ,;③多數噴漆機器人都是被搭載在傳送帶上 ,,實現移動噴漆。機器人在汽車生產中的應用除以上幾點外 ,,還有搬運機器人,、涂膠機器人、液體物質填充加機器人等,。相關數據顯示 ,,機器人在汽車生產應用中不同生產環(huán)節(jié)中占的比例不同 :弧焊占其 16%、物料搬運 占其 13%,、點焊占其 15%,、組裝占其 22%、噴漆,、沖壓,、鑄造各占其 3%、此外還有上料卸料,、拋光打磨,、檢測等均沾 15% 左右。由此可見機器人在汽車生產中的重要性,。
2 機器人在汽車生產中存在的問題
目前 ,,機器人在汽車應用多 ,導致出現的問題也有很多 ,例如 ,,標準繁多 ,,不同廠家生產設備的搭配和通訊困難 ;電氣設備中不同元件受到不同溫度,、濕度等環(huán)境影響 ,,出現故障 ;機器人傷害到人等問題 ,,其中涉及到技術性問題主要有以下幾點,。
1)位置偏移后重新示教。在焊接機器人在進行焊接作業(yè)時,,如果受到外力碰撞發(fā)生位置偏移 ,,必須要在線示教后方可運行 ,此過程會占用大量的生產時間 ,,同時還會出現意外情況。此類機器人在今后的發(fā)展中 ,,如果采用先進的智能計算機動態(tài)仿真 ,,將會大大提高其工作水平。
2)機器人焊縫跟蹤,。焊縫跟蹤是反映焊縫質量的重要環(huán)節(jié),。示教在線型機器人在工作中 ,若焊縫發(fā)生細微變化而沒有及時跟蹤反饋將會影響焊縫質量,。有效的運用新型智能技術 ,,動態(tài)跟蹤焊縫質量將對焊縫的可靠性和穩(wěn)定性有所保障。在要求較高的自動化焊接生產線上 ,,可以使用靈活的機器人攜帶專業(yè)的檢測裝置對焊縫檢測 ,,還可對其進行離線編制和示教等。
3)機器人與生產設備障礙物發(fā)生碰撞,。機器人在工作中會和工作設備和工位等障礙物發(fā)生碰撞 ,,尤其是現代企業(yè)的工作空間狹小 ,設備眾多的情況下 ,,出現這種現象的主要原因是機器人缺乏信息交換,。當前一般采用外部I/O信號來實現信息交換,其檢測只是以其中一個點來測量 ,,即在某一工序中通過交換信號來確定是否要進行下一步工作 ,,并非在一個區(qū)域中持續(xù)檢測各個環(huán)節(jié)的狀態(tài)。檢測不徹底難免會致使機器人在的運動軌跡發(fā)生錯位或者其信號不正常交換后 ,,情況失控,。
3 工業(yè)機器人的發(fā)展和相關問題的應對措施
我國工業(yè)機器人發(fā)展的時間相對較短 ,在今后的發(fā)展中 ,可以優(yōu)化以下幾點,。
1)對機器人內部控制系統(tǒng)的控制語言和保證其正常運行的操縱模塊進行優(yōu)化,。
2)對機器人相互通信的借口進行統(tǒng)一。
3)提高機器人的自我保護,。
4)對人和機器人之間進行和諧調配,。
4 結束語
隨著我國汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展 ,工業(yè)機器人在汽車生產中的應用會越來越多 ,,在質量,、效率、數量,、安全方面都會有著很大的提高 ,,在生產中所暴露的相關問題也會增多 ,有效地對機器人進行研發(fā)和優(yōu)化將會使機器人發(fā)展的道路更加寬敞,。