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摘要:近年來,我國大部分汽車制造企業將工業機器人的投入使用當作汽車制造行業智能化轉型的關鍵之舉。工業機器人由幾大分工內容組成,具備占地面積小、可利用程度高的技術優勢,可以促進汽車制造行業的工作效率提升。因此被充分利用到了汽車智能制造生產線的各個領域,例如材料拌勻、車身噴漆、車身焊接以及車輛組裝。文章介紹了工業機器人的應用現狀和特點,探討了工業機器人在汽車智能制造生產線中的應用。
關鍵詞:工業機器人;智能制造;弧焊;柔性制造
引言
近年來,我國的汽車行業的市場需求提升較快,各種類型的汽車銷量增長大幅度提升。目前我國汽車行業正處于快速發展階段,市場競爭極為激烈,汽車的改革創新變化可謂是日新月異,琳瑯滿目的各類車型、人性化的配置選擇、低成本的資金投入讓汽車制造行業也有了新高度的要求。因此,工業機器人在汽車智能制造生產線中被廣泛應用。
1工業機器人的應用現狀
1.1工業機器人受到推廣的原因
其一,可以減少人工成本的支出。因為汽車制造工作人員的薪酬是隨著工作年限逐步增加的,但是工業機器人的投入幾乎是一勞永逸的,這樣就可以清晰對比出二者的經濟性質。其二,工業機器人的工作能力更強,工作范圍更廣泛。部分工作具有一定的風險型,利用機器人進行工作可以保證安全。部分工作環境較為惡劣,人體在這樣的環境中進行長期工作,很容易健康超負荷,但是工業機器人就可以避免這樣的現象。同時工業機器人比工作人員更能適應不同性質的工作,一套程序就可以解決所有的工作難題。其三,汽車制造生產線的工作千篇一律,工作人員難免產生厭倦心理和懈怠情緒,這不利于工作的高效率進行。但是工業機器人不會有人類的主觀意識,它只會機械地重復設定好的程序化工作,還能避免人工疏忽造成的工作失誤現象。其四,我國的工業機器人在汽車智能制造生產線上的應用時間不長,還處于探索和發展階段,但是已經取得了一定的工作進展,例如可以生產工作的成本降低,提高制造工作的工作效率和工作質量,提升勞動環境水平等等。同時,工業機器人在汽車制造行業中的應用,很大程度上也突破了我國傳統汽車制造行業的瓶頸期,促進我國汽車制造行業的智能化發展進程加快。如此可見,工業機器人比人類更能可靠地完成工作,實現人類雙手的解放。
1.2工業機器人應用優勢
工業機器人可以應用在各種各樣的生產活動中,可以是在不同的單品生產線中,也可以在不同的生產規模中,經常使用在一些柔性生產線上。將工業機器人應用到這些生產線上,不僅可以提高生產效率,還可以改善工作環境,保證工人的生命安全。由于工業機器人的工作是非常安全可靠的,還可以減少原材料的損耗,從源頭降低了工業成本。
2工業機器人的技術特點
2.1靈活程度高
工業機器人可以在不同的生產工作中廣泛應用,只要做出一些細微的調整和改變,即可參與到工作中去、傳統的汽車制造行業主要利用焊接機,與之相比,工業機器人的變通程度和靈活程度都更高。一種類型的焊接機通常只能進行一種固定車型的生產加工,工業機器人則可以通過改變程序和改變操作工具來實現不同類型汽車的生產加工。由此可見,工業機器人可以非常好地替代焊接機的工作,促進汽車制造行業的生產工作向科學化、效率化發展。
2.2工作效率高
工業機器人的主要技術優勢就是彌補了傳統汽車制造工作中的各類缺陷。比如,汽車零部件的體積和重量都較大,人工搬運的工作效率較低,還容易對零部件造成損傷,但是工業機器人的最大承載量可達一噸,完美解決了這一問題。同時只要提前做好充電工作,工業機器人就可以長期不間斷地進行工作,不會發生超負荷工作的現象,極大地提高了汽車制造行業的生產工作效率。
3工業機器人在汽車制造行業的應用
3.1零部件搬運工作
汽車零部件的搬運工作是汽車制造過程中最基本的工作。工業機器人在這一工作中的具體應用就是進行汽車零部件的搬運和組裝工作。可以為工業機器人安裝合適的搬運工具,例如法蘭盤抓放工具,機器人就可以接受指令到指定位置去搬運汽車零部件。在搬運工作進行過程中,機器人可以快速準確地完成工作,并且不會對零部件造成損壞。工作人員還可以根據汽車零部件的不同選擇不同類型的機器人抓取工具,這樣工業機器人就可以實現不同汽車的搬運和組裝工作,促進零部件的搬運、安裝工作的效率提升。
3.2車體的整體焊接工作
工業機器人在汽車的整體焊接工作中也有廣泛應用。整體焊接工作主要應用的兩種焊接技術為電焊和弧焊,這是車身焊接工作的主要組成內容,其完成質量直接關系到焊接工作的整體工作質量。在進行汽車車體焊接工作的過程中,合理進行焊接工作的線路規劃尤為重要。可以編寫一套焊接工作的運行程序,將其加入到工業機器人的整體系統中,然后給工業機器人安裝合適的焊接工具,工業機器人就可以自行完成焊接工作。工業機器人在進行點焊工作時,可以更好地進行點焊操作,提高工作的精準程度,避免發生較大誤差;其在進行弧焊工作時,可以為其安裝智能傳感器,機器人就可以根據程序的設定標準進行規范的弧焊工作。工業機器人還能夠利用人圓弧插補和直線插補的技術手段將直焊技術和弧焊技術巧妙結合,促進焊接工作的高質量完成。
3.3外車噴漆和涂膠工作
工業機器人在外車噴漆工作中的主要應用是對汽車外部整體的噴漆工作和對車身連接位置進行涂膠。首先是編寫一套專門的噴漆程序,然后添加到工業機器人的整體系統中,然后為工業機器人安裝上專業的噴漆工具,工業機器人就會按照程序設定的標準對汽車進行噴漆,噴漆工具可以根據不同車型進行變換。工業機器人在外車噴漆中的應用提高了噴漆工作的工作質量和工作效率,還能更為精準地完成噴漆,避免人工疏忽造成的失誤,例如汽車外車的噴漆厚度不均或者有明顯的不平整痕跡。另外,給工業機器人安裝上合適的噴漆工具,比如噴漆槍和噴漆泵,機器人就可以自主完成車體連接處的涂膠工作,并且其還會自行判斷車身材質和具體性能,從而選擇合適的汽車涂膠,然后適量涂抹。
3.4汽車的整體裝配工作
工業機器人在汽車的整體裝配工作中也被充分利用。和其他的工業機器人相比,裝配機器人的專業化水平更高,工作的精準程度更高,可實現的工作目標更多,能夠適應各種各樣的工作環境。近年來,汽車制造產業的發展越來越快速,因此對于汽車制造的專業要求也越來越多。汽車由各種零部件組成,功能復雜但體積小巧的零部件越來越多,單純的人工裝配難以滿足裝配工作的精準要求。汽車的整體裝配工作包括汽車座椅、車內電池、汽車車燈、汽車車窗、車內儀表、車門、汽車發動機裝置等汽車組成部分的裝配。裝配機器人的應用,可以提高裝配工作的效率,促進整體裝配工作的有效進行。
3.5汽車出廠前的驗收工作
汽車生產的主要流程就是汽車各零部件的生產、車體的整體焊接工作、外部噴漆工作以及具體的裝配工作。一套流程下來,基本上也就完成了一輛汽車的制造。但是在汽車真正地投入市場進行銷售之前,還有一項非常重要的工作。一輛汽車雖然制造好了,但是其安全性能和質量水平沒有得到科學驗收,也是沒有安全保障的。所以要采取必要的汽車出廠驗收工作,這主要是針對汽車安全性能的檢驗。這是一項危險系數較高的工作,因此要減少人力的投入,避免發生意外傷害。因此利用工業機器人來進行汽車的出廠驗收工作是再好不過的,比如KUKA類型的工業機器人,其在進行汽車出廠驗收工作時,有兩大功能。一是測驗控制功能,二是圖像傳感功能。兩種功能進行合作工作,首先采集測試對象的圖像信息,然后和標準零部件進行智能對比分析,從而實現零部件安全性能的檢測工作。除此之外,工業機器人中的負責碰撞測試的碰撞機器人,可以進行模擬汽車受到意外沖擊的測試。在這一過程中,機器人智能化調節汽車的速率,通過宏觀調控,找出讓汽車在受到意外沖擊的時候將傷害程度降到最低的方法。還能直觀地記錄汽車內部在受到不同程度沖擊時的具體狀態,對這些信息進行分析整合,然后再對汽車的性能進行必要調整,促進汽車的安全性能提升。
4結語
綜上所述,現代社會會經濟發展迅速,人們對于汽車的要求也越來越高,汽車的市場需求越來越高,工業機器人在汽車智能制造生產線中的有效應用可以滿足汽車行業的市場需求。工藝機器人用其先進的制造技術和智能控制能力促進汽車制造的不同工序的完成。由此可見,工業機器人在汽車制造行業的廣泛應用可以更好地促進汽車制造行業的工作質量提高,可以促進汽車制造企業的市場競爭力提高,也能更好地促進我國汽車制造業的發展進步。
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作者:陳怡竹 單位:天津市公用技師學院