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新聞資訊
工業機器人在汽車生産行業的應用
發布時間:2017-11-14 浏覽次數:

導讀:在當前經濟全球化的社會中 ,汽車行業在國内外市場中的競争力越來越大 ,工業機器人的應用有效地保證了工業自動化、柔性化的需求。機器人在汽車生産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節的生産 ,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的應用和在汽車生産中存在的問題進行分析 ,全面了解工業機器人對汽車生産行業的影響。

  工業機器人在汽車生産中占着重要地位 ,尤其是汽車行業的快速發展 ,工業機器人能夠自主動作 ,廣泛應用到不同生産環節 ,其常配有機械手、刀具等其他便于裝配的生産工具。方便快捷進行生産 ,同時可以代替在低溫、高溫、有毒等惡劣環境下的工作 ,代替人完成繁重、單調重複的生産 ,保證了産品質量 ,提高了生産效率。

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機器人的主要應用

  通常情況下 ,工業機器人在汽車生産中扮演着裝配工、操作工、焊接工等角色 ,主要應用有焊接、塗膠、弧焊、噴塗等。機器人的主要特點有以下幾點。

  1)能在惡劣的環境下代替人生産 ,尤其是在危險的軍事領域和核工業領域的工作中 ,減小了安全隐患 ,例如 ,核工業生産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 ,或者隻有機器人才能工作的行業 ,例如航天衛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)自動化領域生産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着重要影響。

  4)節約人力和提高企業市場競争力 ,在生産中可以保證産品的準确性、可靠性和一緻性。在汽車生産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産的點焊作業 ,多在焊接車體薄闆件時使用 ,據統計 ,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産線上 ,所用點焊機器人數量能達到 150 多台。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 ,同時保證了焊接節點質量。

  2)弧焊機器人。弧焊機器人多數應用在多塊金屬連續結合處的焊縫工藝 ,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 ,其應用範圍很廣 ,同時 ,弧焊機器人應包括焊接複配裝置系統。

  弧焊機器人的生産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迹和穩定性。通常焊接速度範圍為 5-50 mm/s,運動軌迹約取±(0.2 ~ 0.5)mm。為縮小焊槍姿态對焊縫質量的影響 ,應擴大焊槍的可調範圍。

  3)裝配機器人。據統計 ,裝配勞動量在産品生産勞動量中占 50%-60% 的比例 ,在嚴格要求的生産車間要求更高 ,多的能達到 70%-80%,尤其是現代汽車對零件的精度和速度有着越來越高的要求 ,小到車門、儀表盤、車燈等 ,大到汽車發動機等裝配工作 ,機器人都能勝任 ,同時相比較一般機器人而言 ,裝配機器人有着精度高、柔性好、工作空間小、能和其他相關系統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 ,家電産品和汽車所用塑料制品 ,影響着汽車的整體效果。噴漆機器人在使用環境和動作要求上的特點有 :①工作環境中含有易燃易爆的噴漆劑蒸汽 ;②在沿軌迹高速運行點便為作業點 ;③多數噴漆機器人都是被搭載在傳送帶上 ,實現移動噴漆。機器人在汽車生産中的應用除以上幾點外 ,還有搬運機器人、塗膠機器人、液體物質填充加機器人等。相關數據顯示 ,機器人在汽車生産應用中不同生産環節中占的比例不同 :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、抛光打磨、檢測等均沾 15% 左右。由此可見機器人在汽車生産中的重要性。

2 機器人在汽車生産中存在的問題

  目前 ,機器人在汽車應用多 ,導緻出現的問題也有很多 ,例如 ,标準繁多 ,不同廠家生産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)位置偏移後重新示教。在焊接機器人在進行焊接作業時,如果受到外力碰撞發生位置偏移 ,必須要在線示教後方可運行 ,此過程會占用大量的生産時間 ,同時還會出現意外情況。此類機器人在今後的發展中 ,如果采用先進的智能計算機動态仿真 ,将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節。示教在線型機器人在工作中 ,若焊縫發生細微變化而沒有及時跟蹤反饋将會影響焊縫質量。有效的運用新型智能技術 ,動态跟蹤焊縫質量将對焊縫的可靠性和穩定性有所保障。在要求較高的自動化焊接生産線上 ,可以使用靈活的機器人攜帶專業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)機器人與生産設備障礙物發生碰撞。機器人在工作中會和工作設備和工位等障礙物發生碰撞 ,尤其是現代企業的工作空間狹小 ,設備衆多的情況下 ,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信号來實現信息交換,其檢測隻是以其中一個點來測量 ,即在某一工序中通過交換信号來确定是否要進行下一步工作 ,并非在一個區域中持續檢測各個環節的狀态。檢測不徹底難免會緻使機器人在的運動軌迹發生錯位或者其信号不正常交換後 ,情況失控。

3 工業機器人的發展和相關問題的應對措施

  我國工業機器人發展的時間相對較短 ,在今後的發展中 ,可以優化以下幾點。

  1)對機器人内部控制系統的控制語言和保證其正常運行的操縱模塊進行優化。

  2)對機器人相互通信的借口進行統一。

  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

  随着我國汽車行業的迅猛發展 ,工業機器人在汽車生産中的應用會越來越多 ,在質量、效率、數量、安全方面都會有着很大的提高 ,在生産中所暴露的相關問題也會增多 ,有效地對機器人進行研發和優化将會使機器人發展的道路更加寬敞。


 
 
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