工業機器人在汽車生產行業的應用

吳婷

摘 要：工業機器人在汽車生產中發揮重要作用，特別是汽車行業的快速發展。工業機器人可獨立運作，廣泛應用于不同的生產工藝。他們經常配備其他工具，如操縱器，刀和其他工具。方便高效的生產，可以代替低溫，高溫，有毒等惡劣環境的工作，而不是完成重型，單調的重復生產，確保產品質量，提高生產效率。

關鍵詞：工業；機器人；汽車生產；應用

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

1 工業機器人發展狀況及發展趨勢

1.1 國外發展現狀

美國是工業機器人的誕生地，1962年開發了第一個機器人發展。隨著市場需求的不斷擴大和各種技術領域的全面發展，日本機器人制造業發展迅速。一些歐洲和亞洲國家的工業機器人也得到穩定發展。

1.2 國內發展狀況

1970年，我國開始發展自己的工業機器人。目前，我國有大量的企業、研究機構和大學從事機器人研究與開發，市場需求也在逐年增長。中國機器人產業已經取得了大量的研究成果，并開始應用于實踐。

1.3 國際工業機器人發展趨勢

世界工業機器人數量不斷增加，應用范圍廣，市場前景良好。據統計，全球工業機器人達到2.3億多臺，其中亞洲增長幅度最大。工業機器人正在朝著精準，智慧和小型化的方向發展。

1.4 國內工業機器人發展趨勢

中國工業機器人的跨越式發展，將在大多數領域實現數字化和智能化，以加快國際標準，實現智能制造，逐步實現工業化生產。

2 工業機器人系統概述

2.1 工業機器人的系統組成

標準工業機器人（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控制來實現，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送指令，控制特殊控制器驅動電機運動。

（3）教學吊墜。工業機器人在教學機器人中最常用，它可以通過教學設備產生運動程序來存儲機器人的輸入軌跡，通過再現模式運行存儲過程，完成教學的復制過程。

2.2 工業機器人的特點

工業機器人具有以下特點：

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

（2）高可靠性。用于實際工業生產的機器人重復精度達0.02毫米，能準確地保證發動機零件的安裝精度，以實現高品質發動機的生產要求。此外，在其他安裝精度高的領域，如電路板焊接，高效率和高準確度的優點尤為重要[1]。

3 工業機器人在汽車生產中的應用

3.1 焊接機器人在汽車中的應用

隨著汽車工業的不斷發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，不斷提升汽車發展的技術水平產業帶來新的活力。這就要求焊接機器人能夠實現更精確的焊接動作，焊接技術是基于產品的跨學科整合，隨著科技的不斷進步，焊接技術必須經歷革命性的進步。

3.2 搬運機器人在汽車中的應用

傳統汽車制造商在生產汽車上的發動機時，由于其加工工藝繁多，外形極其為復雜，尺寸精度要求高等特點，一般采用數控加工中心進行加工。但是數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要求較高。所以在傳統流水生產線上，常常會出現一些操作人員注意力不夠集中導致作業失誤的情況，影響到企業生產。在使用機器人實現工件搬運作業后，由于其良好的可靠性，這種情況幾乎完全可以避免，大大提高了生產的準確性。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，機器人在節約成本方面的優勢會逐漸顯現[2]。

3.3 裝配機器人汽車生產中的應用

傳統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，裝配質量無法保證。現在大多數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揮了重要作用，例如擋風玻璃密封，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量。

4 工業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，但在實際生產應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準，相互之間不能溝通，這給機器人的發展帶來了很大的制約。

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

在當前社會經濟全球化的今天，汽車行業在國內外市場競爭力日益增加，工業機器人的應用有效地保證了工業自動化的靈活需求。機器人在汽車制造業中的地位越來越高，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，可以通過人工智能技術的行動原理來開發。在本文中，分析了機器人在汽車制造業中的應用和汽車生產中的問題，并詳細介紹了工業機器人對汽車生產行業的影響。

參考文獻：

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

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

[3]王田苗，陶永.我國工業機器人技術現狀與產業化發展戰略[J].機械工程學報，2014，50（09）：1-9.endprint