工業(yè)機(jī)器人在汽車(chē)制造中的應(yīng)用分析

周生輝

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人在中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，尤其是在汽車(chē)制造領(lǐng)域中，變得越來(lái)越明顯。隨著人們消費(fèi)能力的不斷提高，對(duì)汽車(chē)的需求在增加，對(duì)汽車(chē)制造商的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的要求也在增加，而工業(yè)機(jī)器人在汽車(chē)的壓鑄，焊接，噴涂，處理，組裝和測(cè)試中發(fā)揮了重要作用。本文主要分析工業(yè)機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用，為進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人和汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;壓鑄;噴涂;焊接;檢測(cè)

汽車(chē)制造業(yè)中工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用程序和技術(shù)的結(jié)合提高了整體技術(shù)的有效性，并且對(duì)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用程序，汽車(chē)制造業(yè)的技術(shù)應(yīng)用程序控制性能已進(jìn)行改進(jìn)，以提高整體制造技術(shù)應(yīng)用程序的及時(shí)性。本文旨在討論在汽車(chē)制造領(lǐng)域中工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用研究。在研究過(guò)程中，根據(jù)汽車(chē)制造領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用來(lái)執(zhí)行相應(yīng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用控制，將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與汽車(chē)制造開(kāi)發(fā)的雙向結(jié)合。

1工業(yè)機(jī)器人在汽車(chē)壓鑄工件制造中的應(yīng)用

壓鑄是汽車(chē)零件制造中的重要過(guò)程，并且使用傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)、制造和壓鑄技術(shù)，其制造質(zhì)量不能滿足壓鑄零件的標(biāo)準(zhǔn)要求。作為先進(jìn)制造中的重要設(shè)備，工業(yè)機(jī)器人對(duì)精度的要求較低，并且執(zhí)行快速，小切割，機(jī)加工量具有較好的涂層效果。例如，在用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的鋁合金壓鑄件的制造中，工業(yè)機(jī)器人的加工不僅改變了傳統(tǒng)的加工方法而且提高了生產(chǎn)效率，還改變了鋁合金壓鑄產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。在傳統(tǒng)的CNC加工中，將工件固定在機(jī)床的工作臺(tái)上，并以6軸模式加工固定在工作臺(tái)上的端蓋表面，端蓋的鋁壓鑄有許多后處理和清潔程序。為了使事情變得更加簡(jiǎn)單化，更換各種工具，調(diào)整安裝角度，并考慮裝卸問(wèn)題，這直接降低了處理效率。而使用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行反向切割可以節(jié)省換刀時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，并減少能耗。

2機(jī)器人在汽車(chē)焊接制造中的應(yīng)用

車(chē)身焊接是汽車(chē)制造業(yè)的重要組成部分，因?yàn)楹附淤|(zhì)量直接關(guān)系到車(chē)身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。隨著人們對(duì)汽車(chē)性能和外觀設(shè)計(jì)的要求不斷提高，車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅改變了車(chē)身的材料，而且還帶來(lái)了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。而且焊接身體就比較困難，焊接需要根據(jù)焊接材料的物理和化學(xué)性質(zhì)選擇合適的焊接材料，并根據(jù)結(jié)構(gòu)確定焊接工藝。隨著中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量的逐步增長(zhǎng)，大多數(shù)汽車(chē)制造商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了裝配線的自動(dòng)生產(chǎn)，并且生產(chǎn)效率得到了顯著提高，因此傳統(tǒng)的焊接方法已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量的需求。而焊接機(jī)器人應(yīng)用于車(chē)身焊接，可與自動(dòng)化生產(chǎn)線結(jié)合使用，汽車(chē)具有數(shù)千個(gè)焊接點(diǎn)，其中一些很難焊接，焊接機(jī)器人主要用于點(diǎn)焊和電弧焊。焊接工藝程序根據(jù)車(chē)身的材料和結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行編譯，由傳感器放置，并根據(jù)計(jì)劃的運(yùn)動(dòng)軌跡執(zhí)行焊接操作，該運(yùn)動(dòng)軌跡允許在有限的空間內(nèi)執(zhí)行多項(xiàng)操作，通過(guò)操作點(diǎn)和控制焊接面積有效提高焊接質(zhì)量。

3機(jī)器人在汽車(chē)零件搬運(yùn)和裝配中的應(yīng)用

搬運(yùn)機(jī)器人是汽車(chē)制造中最常見(jiàn)，最簡(jiǎn)單的過(guò)程。由于汽車(chē)零件的種類(lèi)繁多，因此搬運(yùn)和組裝零件的工作量相對(duì)較大，手動(dòng)處理和組裝不僅會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，而且還會(huì)影響處理和組裝過(guò)程中零件的質(zhì)量。固定點(diǎn)取放設(shè)備可以安裝在裝卸機(jī)器人的末端上，通過(guò)結(jié)合傳感器和控制技術(shù)，控制機(jī)器人在指定位置拾取汽車(chē)零件放置在指定位置，整個(gè)過(guò)程在很短的時(shí)間內(nèi)完成。此外，各種類(lèi)型的拾取和放置設(shè)備的致動(dòng)器可以連接到機(jī)器人的末端，并且可以根據(jù)零件的形狀和大小來(lái)調(diào)整拾取和放置設(shè)備。在汽車(chē)組裝過(guò)程中，組裝機(jī)器人在有限的工作空間中提高了靈活性，從而確保了汽車(chē)組裝工作的準(zhǔn)確性和質(zhì)量，降低了組裝成本，并提高了組裝的效率和質(zhì)量。

4機(jī)器人在汽車(chē)噴涂制造中的應(yīng)用

汽車(chē)噴涂主要包括對(duì)車(chē)身的外部進(jìn)行涂裝，以及在車(chē)身的接縫處涂抹粘合劑。隨著汽車(chē)擁有量的增加，對(duì)車(chē)身外觀的需求也隨之增加，同時(shí)，對(duì)車(chē)身外觀設(shè)計(jì)的需求也相對(duì)較高，復(fù)雜。汽車(chē)噴霧劑對(duì)厚度和均勻性有很高的要求，這使得傳統(tǒng)噴霧方法難以控制精度，同時(shí)對(duì)操作人員造成一定的身體傷害。使用噴涂機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)的汽車(chē)噴涂工藝，不僅可以提高噴涂效率，而且可以提高噴涂質(zhì)量并確保總體噴涂均勻性。噴霧機(jī)器人主要由機(jī)器人主體，噴霧裝置，計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成，當(dāng)前，汽車(chē)制造商主要使用關(guān)節(jié)機(jī)器人，每個(gè)軸都包括一個(gè)獨(dú)立的電機(jī)，減速器和手腕主體，以提供更大的靈活性，可以在所有側(cè)面彎曲和旋轉(zhuǎn)，因此可以噴涂在工件內(nèi)部，有效地提高了噴涂質(zhì)量和效率。在噴涂操作之前，請(qǐng)根據(jù)噴涂要求準(zhǔn)備身體噴涂程序，并為機(jī)器人安裝合適的噴涂槍?zhuān)瑖娡勘茫z槍和膠泵。在實(shí)際的噴涂操作中，機(jī)器人基于身體的形狀和要噴涂的區(qū)域，主要選擇的是根據(jù)要密封的車(chē)身的特性，選擇正確的噴漆工具以及相應(yīng)的粘合工具和處理程序。噴涂機(jī)器人的工作原理主要是使用大量壓縮氣流將油漆或其他涂層噴涂到細(xì)小液滴上，并在氣流下均勻噴涂工件表面。噴涂工作對(duì)工作環(huán)境的要求很高，必須在無(wú)塵工作場(chǎng)所進(jìn)行。噴涂生產(chǎn)線主要包括噴槍?zhuān)瑖娡寇?chē)間，涂料供應(yīng)室，干燥車(chē)間，噴涂廢水和廢氣處理設(shè)備。自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線可在惡劣的工作環(huán)境中進(jìn)行，減少對(duì)人體的傷害，同時(shí)提高噴涂質(zhì)量，提高涂料利用率，減少?gòu)U涂料和廢溶劑的排放并減少環(huán)境污染。

5機(jī)器人在汽車(chē)出廠前的檢測(cè)

無(wú)法使用機(jī)器人進(jìn)行出廠前測(cè)試，因?yàn)樵谄?chē)出廠之前需要進(jìn)行安全測(cè)試，安全性能測(cè)試需要獲取高度準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，并且碰撞測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)很高，不僅要滿足數(shù)據(jù)和信息要求，還要減少風(fēng)險(xiǎn)因素。通過(guò)結(jié)合使用測(cè)量控制模塊和視覺(jué)傳感器模塊，機(jī)器人可以獲取汽車(chē)零件的圖像信息，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將其與安全零件標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，以確保零件符合指定要求。這將提高汽車(chē)的安全系數(shù)，而碰撞測(cè)試是車(chē)輛安全性能檢測(cè)中最重要的部分，碰撞測(cè)試機(jī)器人安裝在汽車(chē)中，以模擬汽車(chē)中人員的狀況。隨著汽車(chē)的加速，機(jī)器人的模式會(huì)根據(jù)汽車(chē)的速度進(jìn)行調(diào)整，在發(fā)生汽車(chē)意外碰撞的情況下，機(jī)器人可以及時(shí)記錄車(chē)輛數(shù)據(jù)信息以用于不同程度的碰撞。然后，通過(guò)對(duì)碰撞數(shù)據(jù)的分析，提供對(duì)車(chē)輛安全性能有更詳細(xì)的了解，并為進(jìn)一步改善車(chē)輛安全系數(shù)提供科學(xué)合理的參考標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語(yǔ)

隨著全球化的發(fā)展，世界各地的貿(mào)易往來(lái)日益加強(qiáng)，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)逐步開(kāi)放，社會(huì)生活生產(chǎn)中對(duì)汽車(chē)的需求不斷增長(zhǎng)。工業(yè)機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中的科學(xué)應(yīng)用可以有效地加快汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展水平，人工智能得到了徹底的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)的效率和靈活性仍在不斷提高，在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。不僅對(duì)汽車(chē)制造業(yè)產(chǎn)生重大影響，而且還促進(jìn)了整個(gè)國(guó)內(nèi)制造業(yè)的發(fā)展，給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了重大變化。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳婷.工業(yè)機(jī)器人在汽車(chē)生產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017，（18）：171.

[2]李付俊.電子技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用給現(xiàn)代汽車(chē)及相關(guān)行業(yè)帶來(lái)的變革[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2015，（9）：20.

[3]劉進(jìn)長(zhǎng)，王偉，區(qū)和堅(jiān)，等.市場(chǎng)“井噴”帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)——我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的思考與建議[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2014，（1）：14-18.