摘要：在汽车生产行业中应用工业机器人，能够通过自主操作机械手、刀具等装配生产工具，取代人工在低温、有毒和高温等环境下完成繁重的生产工作，方便快速地生产出高质量的产品，实现产品生产效率的提升。本文分析了工业机器人在汽车生产行业的应用，以供参考完善。
关键词：工业机器人；汽车生产行业；应用
工业机器人，称为IR，是一种能自动定位控制、重复编程的智能化操作机，主要以机械手作为机器人的机械系统主体，由控制柜的电机控制整体运行，通过机器人人机交互界面运行程序执行搬运操作和加工制造的任务，在汽车生产中得到广泛运用，获得认可与支持。
一、汽车生产发展趋势
21世纪的制造业属于一个集高度信息化、现代化和智能化为一体的制造行业，而工业机器人是实现未来先进工艺的主要装备，体现了工业水平与科技水平的主要标志。据调查2013年，我国汽车产和销售分别是2212万辆与2198万辆，同比增长了为14.8%与13.9%。其中乘用车产、销分别是1809万辆与1793万辆，同比增长率分别是16.5%与15.7%。依据我国汽车协会预测，到2020年我国汽车销量将超过3500万辆，乘用车为2985万辆。但是随着国家经济发展战略转型，汽车生产行业也从传统劳动密集型转变为科技密集型与智能型，汽车制造业的信息化与自动化发展成为必有之路，因此工业机器人在汽车生产工业中具有良好的发展前景。可见随着汽车销售量逐渐增加，汽车消费市场逐渐完善、成熟，汽车更新换代，对汽车工业高标准化和高自动化生产提出新的要求，为工业机器人应用到汽车工业智能制造和工业4.0打下基础[1]。
二、工业机器人应用的优势
在汽车生产行业中，工业机器人承担着装配工、焊接工与操作工等工作，工作内容是喷涂、焊接、涂胶弧焊。其中工业机器人的应用优势：自动化领域生产应用的机器人，能够在恶劣的环境下取代人工进行喷漆、机床、点焊与下料等生产，减小人力生产的危险系数，同时缓解工作人员的工作压力，提升产品生产的质量，从而促进企业稳步发展[2]。
三、工业机器人在汽车生产行业的应用分析
（一）搬运
依据工件的不同形态与状态，在机器人末端法兰盘安装型号不同执行装置，有利于快速从设定的位置中抓取零部件，并准确搬运到指定位置中，同时避免产品受到受损。例如机器人自动柔性搬运系统再重型骑车生产种的应用，通过FANUC iR Vision 2DV视觉系统标定工件在摄像头中画面点和机器人示教点位的关系，准确判断无定位工件的位置，在机器人接受发送信息后，Camera Process Tools会对标准工件特征标定，自动设置参数，安装为工件定制的专用手快速抓取工件，和机床完成通讯并获得上料请求后，最终完成机床上下料的搬运工作。
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（二）点焊与弧焊
在汽车生产行业中，点焊技术具有重要意义，能够结合运行的不同程序安装相应的焊枪，焊接汽车车身中不同的位置与部件，确保焊接的精确控制在±0.25mm内。而弧焊装置作为工业机器人本体装置安装的送丝装置，在计算机控制运动速度的稳定性（5~50mm/s），借助传感器进行点位控制与连续轨迹运动（±0.2~0.5mm），然后通过机器人直线插补与圆弧插补等焊接方式进行直线焊接与圆弧形焊接。
（三）喷涂
机器人喷涂包括两部分：涂胶和喷漆，主要在有效应用车身材料物理与化学性质的条件上，按照不同形状与厚度对密封焊接与减震位置进行涂胶，并向汽车车身表面喷漆，保证车身喷漆光滑、匀称。例如工业机器人在汽车挡风玻璃自动涂胶系统中的应用，通过PLC传输玻璃，向执行元件输送控制指令，进行玻璃夹紧、对中与固定操作，等候涂胶机器人执行涂胶操作，在完成涂胶操作指令后，立即进行车窗玻璃装配，在15分钟内快速安装车身玻璃，然后使用玻璃胶粘接车身钣金和玻璃，紧接着按压粘接位置，若玻璃胶未溢出，需要使用浮起密封条准确控制，保证压平玻璃胶厚度控制在4~8mm内。
（四）装配
机器人作为柔性自动化系统的核心设备，负责汽车发动机轮胎安装、车门安装、仪表盘安装和密封挡风玻璃等装配。例如装配机器人在汽车仪表台生产线中的应用，由于产线属于智能可视化加工，应用先进的检测识别系统，当搬运机器人从仓库中将仪表台搬运放置在转运车的工作上台时，经过智能相机的集合激光测距仪仪器进行通讯识别判断，由另外一台装配机器人取出配件校准，在力觉感知下压入配件孔并锁紧，实现自动化装配，有效解决了人工生产过程中出现质量瑕疵的问题。
（五）检测
工业机器人检测系统主要包括两部分：视觉传感器与测量控制模块，专门负责改善生产工艺，减小生产误差。即利用视觉激光测头来采集被检测产品的图像信息，并通过计算机模型比对实际产品生产实际尺寸和理想尺寸，进行检测，准确反馈误差信息，为下一步校对提供数据支撑，从而提升产品生产的合格率[3]。例如工业机器人在汽车检测中的应用，自动化检测设备作为产品质量检测控制中的关键部分，为了提高检测精度，某汽车生产公司将汽车的开关车门质量检测交给机器人Rosie执行操作，Rosie每间隔6秒钟会开关车门一次，并在Rosie机器人中配置一套定制化的末端夹具，让机器人Rosie在工作的过程中不会刮伤或者是刮坏测试的车辆，提高配件的生产质量。
结束语
综上所述，工业机器人在汽车的搬运、点焊、弧焊、喷涂、装配和检测等环节中得到广泛运用，对质量、安全、数量与效率等方面都起到促进作用，能够有效缩短产品的生产周期，提升汽车生产质量与效率，有效缓解了人工的工作压力，节省生产成本的投入。
参考文献：
[1]欧阳惠芳.工业机器人在广东汽车工业中的应用[J].机电工程技术,2014(4):4-6.
[2]金嘉琦,徐振伟,朱力勇,等.工业机器人在汽车制造领域的应用[J].汽车实用技术,2017(3):46-47.
[3]姚翀.工业机器人在汽车生产行业的应用[J].硅谷,2014(11):7-7.
论文作者:张小龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/24
标签：机器人论文; 汽车论文; 工业论文; 涂胶论文; 工件论文; 行业论文; 点焊论文; 《基层建设》2018年第4期论文;