機器人在汽車制造領域中的應用分析

梅榮娣

摘 要：隨著科學技術進步與發展，當前制造業已經進入智能化時代，汽車制造領域中逐步應用工業機器人，機器人發展呈現智能化。通過合理利用機器人，可以改善傳統制造方法的不足，提高汽車制造質量與效率。文中以汽車制造領域為著手點，分析機器人的優勢，探討汽車制造領域中如何有效應用機器人，推動汽車制造產業的穩步發展。

關鍵詞：汽車制造 機器人 具體應用

隨著汽車生產行業中廣泛應用工業機器人，整個行業已經從勞動密集型行業逐漸向技術密集型行業轉變，實現汽車制造產業的轉型升級，這一切都離不開技術發展。我國有著龐大的人口技術與經濟體量，這就決定了工業機器人在汽車行業應用的普遍性，解決以前很多產業中存在的問題，顯著提高工作質量與效率。因此，研究汽車制造領域中機器人的應用具有現實意義。

1 汽車制造智能化及自動化的價值

汽車制造的智能化及自動化，可以改善傳統焊接技術的不足，提高汽車制造質量，具體體現在以下幾方面：

1.1 提高焊接安全性

在技術的推動下，應用智能化及自動化技術進行汽車制造，具有自動監視、自動報警以及自我保護的功能。在汽車焊接過程中，一旦出現故障，系統會立即啟動保護措施，降低安全事故發生的概率，提升制造的安全性與可靠性。

1.2 提高管理的效率

由于智能化及自動化技術本身具有很強的綜合性，在實際應用中，技術綜合了網絡科技、計算機、機械制造以及自動化控制等多個領域和科技，為汽車制造企業提供更加智能化的控制服務，這對于提升管理人員的管理水平，提升工作效率具有非常重要的現實意義。

1.3 提示使用性能

在智能制造系統中，可以借助數字現實和程序控制的方法，對制造情況進行調整控制，從而簡化操作流程，提升工作效率。

對于高級的智能化及自動化技術，還能通過對控制對象的數學模型和外部參數的調整，自動選擇最優的工作程序，為推動智能制造的自動化、智能化和網絡化打下基礎。

2 工業機器人運用時的先決條件分析

工業機器人本身具有一定的智能化特點，在工作時，通過接收信息系統的操作指令，按照預習設定的程序開始完成各種動作，從而幫助進行生產操作更好地滿足預期的需求。機械臂作為機器人發揮功能的重要部門，本身就是對人類手臂的一種模擬，因此需要引入較高精確度的電子機械技術完成相應的動作流程。

2.1 高精度的零部件

當前市場中工業機器人大多還應用于精密制造的領域，可以進一步提升加工精度。在應用機器人時，需要設定相應的生產程序，嚴格依照企業的生產標準，保證生產質量和效果。在工業機器人的制造中，需要保證電機、機械臂等設備的運作。如果程序控制出現問題，將會導致產品的生產與實際發生偏離，對其后續使用和推廣造成嚴重影響。

2.2 高精度傳動系統

工業機器人的應用得到人們的廣泛關注，由于具備非常明顯的優勢，因此也成為我國工業發展的重要趨勢。其中，工業機器人在工業領域中的應用主要體現在以下兩個方面：一，六軸旋轉;二，直線運動。所謂的六軸旋轉即機器人工作時屬于旋轉類運動，直線機器人通常用于上下料的操作。動力傳遞在機器人的應用方面具有重要影響，對于末端操作的精確度也會有很大的影響。工業機器人在應用時對精準度有著較高的要求。相對于發達國家，我國的機器人制造技術還有待提升，目前不能制造高精度的減速器，我國的減速器通常都是從日本進口的。傳動系統的精確度直接影響動力系統的連接，對生產的精確度具有直接的影響。

2.3 機器人裝配精度

工業機器人在制造階段如果出現裝配問題，將會影響機器人末端的精準度判斷，從而對整個生產線造成非常不利的影響。因此在實際的生產應用過程中，需要全面對零部件的裝備情況和設計情況進行綜合考慮，從而保證各個環節在運行時不會出現偏差，保證機器人的加工精度。

2.4 機器人的精度保持效果以及末端負載能力

對于工業機器人的應用而言，在初始階段的應用效果較好。隨著時間的延長，由于零部件出現了不同程度的磨損，對于生產末端的精度也會造成不同程度的影響。這種狀況造成的原因如下：第一，由于零件的磨損，精確度的保持存在一定的困難。對于機器人而言，長期保持單一重復動作，在精度上又有著較高的要求，因此會對機器人本身造成一定的干擾。第二，誤差會隨著使用時間的延長而增加，將會大大影響末端的操作準確性。

3 汽車制造的智能化及自動化發展分析

3.1 智能監測技術分析

在汽車制造過程中，智能化技術的自動化控制應用策略還體現在監控設計方面。首先是集中式的監控設計，這種設計方式可有效避免外界控制，而且運營維護也比較簡單。在集中化的監控設計中，不僅不會因步驟繁瑣與設計理念的差異而受到限制，其監控運行過程中只需對集中管理理念進行體現即可。

當然，集中式的監控設計也有其弊端存在，也就是會使處理器負荷大幅增加，進而降低處理器的運算速度。其次是遠程化的監控設計方式，這種設計方式能降低電力資源的傳輸難度，安裝費用也不高，并且遠程監控具有較高的可靠性，不過仍有其局限性存在，會受到各種因素的限制而導致其通信速度下降。因此，對于小型的電氣工程，適合采用遠程化的監控設計方式。

3.2 采集各軸電機運動的位置

智能化技術主要指借助一定程序實現對機械設備的科學化控制，使其能夠像人一樣具備一定思維或有條理的處理一些簡單事情。隨著科技的發展，智能化技術已經超越傳統計算機研究的范圍，開始具備網絡化以及綜合性特點，針對各領域的發展都有一定價值，因此研究和開發意義重大。比如，再制造加工業中，產品的生產可以完全依托智能化技術或者相應程序進行控制，科學設計和生產，不僅是對人力的節約，同時提升生產效率，減少操作失誤，這就是智能化技術的優勢。

為發揮工業機器人的應用效能，在實際組裝時需要進行嚴格的檢測和校驗。針對六軸旋轉機器人來說，主要采用伺服電機，通過編碼器實現對機器人旋轉角度的檢測和控制。針對直線運動機器人來說，可以借助限位擋塊對其氣缸機械臂的運動精度進行調整和控制。但是在實際操作中，還是要借助電子檢測設備對機器人實際生產和運動狀態進行監測，如此便于故障的發現和處理，保證其各項操作的精準度。

3.3 實現內部部件自我檢測

對于工業機器人而言，其核心部件就是各肘關節臂上安裝的減速器，主要用于維持機器人運動的穩定性。因此，技術人員通常會在減速器的基礎上安裝振動傳感器。通過監測振動數據判斷機器人的工作狀態。

如果其震動頻率和日常數據監測一致，則說明機器人處于穩定的工作狀態中;如果存在振幅過大、振動頻率過快，就說明減速器在運行過程中出現故障，需要技術人員根據實際情況進行分析和檢測，進而根據需要對震動頻率進行調整，確保其運行穩定。

3.4 劃定機器人運動軌跡

在規劃并設計機器人運行軌跡時，需要參考企業實際生產需求。而且機器人運動軌跡設計需要借助計算機程序完成。因此技術人員需要將工業機器人的運動位置與企業生產的要求結合，以數據的形式控制設備，而且計算機系統可以借助運動學公式對整個運動軌跡進行優化設計，合理設置運動量。

然后通過驅動器將計算出的運動量上傳給驅動電機，確保傳動軸按照運動軌跡科學運轉。滿足實際生產需求的前提下，保證機器人運行穩定，始終在預期軌道內平穩運轉。

3.5 優化機器人運行環境

就工業機器人生產而言，也屬于高精密設備加工的范疇，其日常的環境會對內部的機械部件造成直接影響。為保證設備能夠擁有一個安全穩定的環境，管理人員需要全面落實管理制度，使用機電一體化技術對周邊的環境進行嚴格控制，尤其是溫度和濕度情況。在日常的管理和維護工作中，技術人員需要全面把控機器人工作環境的安全性，根據實際需要對周邊環境進行科學調控，以免因為環境因素影響其正常工作狀態。

焊接機器人在汽車制造過程中具有很強的優勢，其作用也比較多樣化。機器人焊接技術不僅可以進行焊裝，而且也可以根據車身部位的不同來選擇不同的焊接機器人技術。在焊接汽車車門時，運用點焊機器人技術能夠高效完成車門的焊接。同時運用弧焊機器人能夠有效完成合成件的取送工作，有效的節約人力成本，提升汽車制造的效益。在現代汽車的制造過程中，合理、靈活地運用焊接機器人技術，能夠推動汽車焊接技術逐漸向自動化、智能化、現代化的方向發展與演變，并推動汽車制造行業發展速度、發展水平得到更好提升。

4 結語

總之，隨著5G技術推廣與成熟，汽車制造領域中機器人的覆蓋率將不斷提升，越來越多具有學習能力的智能機器人將進入到汽車制造車間，直接取代很多工種。甚至隨著3D打印技術的發展，將來汽車制造中將不再需要工人操作，實現自動化生產整車。文中分析汽車制造領域中應用機器人的應用，旨在為類似研究提供借鑒。

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