汽車智能制造中機器人應用實踐探究

賴大春

摘 要：在當前的工業4.0時代，汽車制造行業逐漸向智能化方向發展，隨著汽車智能制造的持續推進，機器人在汽車智能制造環節中被廣泛應用。通過機器人完成那些高危、高精準的工作，并由此提升生產效率和生產質量。同時，還能減輕工人的工作量，將工人從繁重的工作任務中解放出來。本文闡述了汽車智能制造中機器人應用的概況，然后對機器人在汽車智能制造中的應用和未來發展趨勢展開了探究。

關鍵詞：汽車智能制造 機器人 應用實踐

在“2025中國制造”國家戰略發展背景下，我國的汽車制造業由傳統制造模式逐漸向智能制造模式轉變。在此轉型的過程中，需要依托各類先進技術來為汽車智能制造提供良好保障，機器人就是其中的關鍵因素之一。機器人在汽車智能制造中的應用，不僅僅能使汽車企業的生產滿足當前市場的發展需求，還能滿足高品質、高產量的汽車制造需求。不僅如此，機器人在汽車智能制造中的應用還使得企業的人工成本得到下降，從而將更多的資金運用到科研創新中，由此推動企業的長效健康發展。因此，機器人在汽車智能制造中的應用要更加普及，并不斷完善功能，從而實現更大的價值。

1 汽車智能制造中的機器人應用概況

隨著科學技術的快速發展，機器人技術已經逐漸趨于成熟，并在眾多領域中被廣泛應用，且效果顯著，不僅減輕了企業的人工成本，還提高了企業的生產效率。機器人在汽車智能制造中扮演了重要的角色，在汽車智能制造的零部件搬運、車體焊接、噴膠和涂膠、裝配、檢測等環節都發揮了較大的價值，是汽車制造實現自動化生產的重要基石。

機器人在汽車智能制造中的應用主要包含四大技術層面，第一，編程技術層面。在機器人進行不同工種的工作時，需要切換不同的程序，此程序就是依托于編程技術實現的。并且在機器人實際工作過程中，可以隨著汽車的特征變化，實時對編程進行合理的修改;第二，仿真技術層面。此技術層面主要表現在機器人的機械結構上，通過觀察可發現其結構與人的身體結構具有許多相似之處，比如機器人抓取貨物的抓手。該層面主要通過機器人的終端驅動設備，以及相應編程程序來進行生產和制造工作;第三，通用技術層面。機器人在應用過程中，可以根據工種的不同，實時調換工具，調換好工具后立馬就可以進行另一項工作的操作，從而實現通用性;第四，臨床應用技術層面。在面對汽車智能制造中相比比較復雜且連貫的工作時，機器人可以按照相應的要求快速且精準地完成，在保障效率的同時也保障了質量。

2 機器人在汽車智能制造中的應用實踐

2.1 零部件搬運

在傳統汽車制造中的零部件搬運主要依賴于人工，但由于汽車的零部件普遍體積較大，采取人工的形式不僅效率低，而且容易造成零部件的損壞。機器人應用的出現，極大地解決了這一問題。機器人可以無間斷地進行裝卸貨、搬運、碼垛等操作，相較于傳統的人工搬運，速度更快、零部件損壞率更小，且運行平穩，能將汽車的零部件準確運輸到指定位置。為實現機器人對零部件的精準搬運，需要相關工作人員對其安裝不同型號的搬運工具，然后進行位置等程序的設置。在完成上述操作的前提下，機器人就能開始自動化搬運的過程。機器人在企業智能制造零部件搬運環節中的應用不僅能使企業的人工成本得到降低，還能保障相關工作人員的安全，幫相關工作人員減輕了工作的任務量。

2.2 車體焊接

在車體焊接環節主要應用點焊和弧焊兩種技術，機器人在正式開始車體焊接工作前，要先由工作人員安裝焊接工具，并設定相應的焊接程序。在完成上述設置后，機器人就可以開始自動化的車體焊接工作。機器人除了可以分別使用點焊技術和弧焊技術外，還能將這兩種技術混合使用。在機器人運用點焊技術時，要為其配置自動點擊修磨器，從而實現自動修復功能。在機器人運用弧焊技術時，要為其配置智能傳感器，從而使焊接工作嚴格按照設定程序來展開，進而保障車體焊接工作的效率與質量。

2.3 噴漆和涂膠

機器人在噴漆和涂膠環節中的應用具有較多優勢，除了能對車身進行均勻噴涂外，還具備防爆等功能，能有效提高噴漆和涂膠工作的效果和質量。噴漆工作的范圍主要是在車身外部，而涂膠則主要是車身的連接處。在機器人開始噴漆工作前，要為其安裝相同車型的噴漆工具，比如噴漆槍等。在安裝好噴漆工具后，還要設定相應的程序，在程序中選定相同車型的參數。在完成上述設置后，機器人就可以開始進行噴漆工作。在機器人開始涂膠作業前，也要為其安裝相應的涂膠工具，比如膠槍等。然后按照設定的程序，開展車身連接處的涂膠工作。值得注意的亮點是，機器人在進行涂膠工作的過程中，會對車身的材質和特性進行識別，從而自動把控涂膠的厚度和膠的形狀，以此避免浪費。

2.4 汽車裝配

機器人在汽車裝配環節的主要工作內容是將汽車的零部件進行組裝，包括車門、車窗、發動機、儀表盤等大小部件。為實現汽車裝配的精準化，需要在機器人中安裝不同類型的傳感器，比如觸覺傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器等，通過這些傳感器，機器人可以進行正確的識別和抓取工作，從而精準地將汽車的零部件安裝到指定位置上。在此基礎上開展的機器人裝配工作更具精密性和穩定性，并且有效地提升了汽車裝配的效率。同時，減輕了工作人員的任務量，將工人從繁重的工作任務中解放了出來。

2.5 汽車檢測

機器人在汽車檢測環節的主要工作內容是對汽車進行出廠前的檢測，以及汽車零部件尺寸的檢測，機器人在對汽車零部件尺寸的檢測中還可以對零部件進行分類。不僅具有較高的可靠性，還極大地減輕了員工的工作量，進而提升了企業的生產效率。在檢測過程中，機器人會通過視覺傳感器和測驗控制模板獲知汽車的圖像信息，然后進行模型比對，比對汽車實際的零部件尺寸與模型的尺寸是否有偏差，并能判斷出尺寸偏差的范圍，以便后期改進。另外，機器人還能進行汽車撞擊的檢測。通過機器人調控汽車的速率，由此降低撞擊對汽車產生的損傷，從而保障汽車的安全性。只有在進行上述檢測的前提下，才能放心地將汽車投放到市場中售賣，以此確保汽車使用者的生命財產安全。

3 汽車智能制造中機器人應用的未來趨勢

隨著機器人技術的不斷成熟，機器人在汽車智能制造中所承擔的工作也會越來越多，比如一些高危、惡劣環境下的人工作業將逐漸被機器人所取代。另外，隨著汽車制造企業用人成本的上升，機器人也將逐漸取代工人在流水線上的工作。未來的汽車智能制造中機器人應用會越來越普遍，直到完全取代人工的工作內容。在未來，機器人會朝著更加智能化和人機融合的方向發展，并且隨著各類先進技術的出現，機器人也會加強與其的結合，比如虛擬現實等。機器人未來發展方向具體分析如下：

3.1 人機融合

在未來，機器人會逐漸向人融合，具備人的語言交流能力和人的外觀以及人的動作，從而使汽車智能制造中的機器人應用能更加靈活、更加仿生。

3.2 機器人與虛擬現實融合

在汽車智能制造中的機器人是由多種技術聯合組成的，其中就包括虛擬現實技術，但由于當前虛擬現實技術還不夠成熟，與機器人的融合度不夠。因此，在未來，隨著虛擬現實技術的逐漸成熟，其與機器人的融合也必將更加深入。

3.3 機器人功能多樣化

未來機器人在汽車智能制造中所要承擔的工種會更多，并且更復雜。因此，在未來，就需要持續開發機器人的新功能，機器人的功能將逐漸趨于多樣化，從而更好地在汽車智能制造中發揮出更大的價值。

4 結語

綜上所述，機器人在汽車智能制造中逐漸擔任越發重要的角色，并且取得的效果顯著。機器人主要應用于汽車智能制造中的五個環節，分別是汽車零部件搬運、車體焊接、噴漆和涂膠、汽車裝配和檢測。在這五個環節中，機器人需要由相關工作人員安裝不同的工具，并設定相應環節的程序，在此基礎上，機器人就能開始自動化的工作流程。在自動化工作的過程中，機器人既能保障生產效率，又能保障產品質量，對于推動汽車智能制造的進程有重要作用。

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