工業(yè)機(jī)器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-07-19 21:36:07 本頁(yè)面
【正文】 、力學(xué)、冶金、機(jī)械、電子學(xué)等學(xué)科的新發(fā)展將會(huì)推動(dòng)焊接新材料、新工藝的不斷出現(xiàn)外，計(jì)算機(jī)、控制理論、人工智能等信息科學(xué)領(lǐng)域的新進(jìn)展將進(jìn)一步將焊接工藝實(shí)現(xiàn)的手段推進(jìn)到自動(dòng)化、機(jī)器人化和智能化的新階段，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)幾代焊接人的夢(mèng)想——用機(jī)器來(lái)代替人工進(jìn)行焊接作業(yè)。對(duì)于在汽車工業(yè)中的點(diǎn)焊應(yīng)用來(lái)說(shuō)，目前已廣泛采用電驅(qū)動(dòng)的伺服焊槍。日本豐田公司已決定將這種技術(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)裝備其日本國(guó)內(nèi)和海外的所有點(diǎn)焊機(jī)器人。據(jù)本田公司稱，用這種技術(shù)可以提高焊接質(zhì)量，在短距離內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間也大為縮短，因而試圖用它來(lái)代替某些弧焊作業(yè)。據(jù)富士電機(jī)報(bào)導(dǎo)，該公司最近推出一種高度較低的點(diǎn)焊機(jī)器人，用它來(lái)焊接車體的下部零件，這種矮小的點(diǎn)焊機(jī)器人還可以與較高的機(jī)器人組裝在一起，共同對(duì)車體上部進(jìn)行加工，從而縮短了整個(gè)焊接生產(chǎn)線的長(zhǎng)度。 目前，用2臺(tái)機(jī)器人協(xié)調(diào)工作進(jìn)行弧焊已相當(dāng)普遍。此時(shí)，一臺(tái)弧焊機(jī)器人焊接工件，而另一臺(tái)夾持機(jī)器人夾持工件，從而不必為特殊工件專門(mén)設(shè)計(jì)成本很高的專用夾具，并能保持最佳的焊接壓力。目前，（間隙2mm）的弧焊機(jī)器人，由于這種弧焊機(jī)器人能從鋼板一側(cè)進(jìn)入到焊接位置而不必像點(diǎn)焊機(jī)器人那樣需要從鋼板兩側(cè)進(jìn)入到焊接位置，因而將優(yōu)先取代某些點(diǎn)焊作業(yè)。在日本，激光焊接還不是很普遍，而柔性本體生產(chǎn)線（FBL）方案的應(yīng)用已日益增多。在這種場(chǎng)合下，各種形狀的板金件都采用激光焊接，以形成車體的板金件。將處理速度更高的微處理器引入到機(jī)器人控制器，顯著提高了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制性能，從而提高了生產(chǎn)效率。由于運(yùn)動(dòng)控制性能的不斷提高，使得一些新型應(yīng)用成為可能，比如汽車油箱的線焊，采用特殊的焊機(jī)焊接油箱的接縫，專門(mén)設(shè)計(jì)用于特定的油箱形狀，而為了便于裝入到車體內(nèi)的有限空間內(nèi)，油箱的形狀越來(lái)越復(fù)雜，因而這就要求機(jī)器人的工作盡可能滿足這一需要。過(guò)去，由于難以保持恒定的線焊速度，很難實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)，而使用了新的機(jī)器人控制器后則能夠順利完成這一任務(wù)。 計(jì)算機(jī)視覺(jué)以其信息量大、精度高、檢測(cè)范圍大等特點(diǎn)，在焊接領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)焊接操作自動(dòng)化提供了有力手段。借助CCD攝像機(jī)、紅外攝像儀、X光探傷儀、高速攝像機(jī)等圖像傳感設(shè)備及智能化的圖像處理方法，許多機(jī)器人及特定的自動(dòng)焊機(jī)也具備了一定的視覺(jué)功能，它們不僅可以模擬熟練焊工的視覺(jué)感知能力，而且可以超越人的局限，完成諸如獲取并處理強(qiáng)弧光及飛濺干擾下的焊縫圖像，實(shí)時(shí)提取焊接熔池特征參數(shù)，預(yù)測(cè)焊接組織、結(jié)構(gòu)及性能等，實(shí)現(xiàn)人類難以直接作業(yè)的特殊場(chǎng)合（如水下、空間核輻射環(huán)境等）的自動(dòng)焊接施工，確保焊縫質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。在國(guó)內(nèi)外研究人員的共同努力下，計(jì)算機(jī)視覺(jué)廣泛應(yīng)用于焊縫跟蹤、熔池形狀與熔透控制、焊道形貌檢測(cè)與控制等領(lǐng)域，為焊接生產(chǎn)和過(guò)程自動(dòng)化、智能化作出了重要貢獻(xiàn)。鑒于焊接過(guò)程的復(fù)雜性、先進(jìn)制造業(yè)對(duì)焊接技術(shù)更高層次的需求及用戶對(duì)新型視覺(jué)傳感系統(tǒng)更高的性價(jià)比要求等，當(dāng)前還必須解決系統(tǒng)的復(fù)雜性與可靠性、實(shí)時(shí)性與精確性、可控性與智能化等方面的問(wèn)題。隨著全球經(jīng)濟(jì)的一體化發(fā)展，世界制造中心逐步向中國(guó)轉(zhuǎn)移，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)也將會(huì)快速地發(fā)展起來(lái)。我堅(jiān)信，在不遠(yuǎn)的未來(lái)，在中國(guó)的汽車生產(chǎn)線上會(huì)有越來(lái)越多的國(guó)產(chǎn)焊接機(jī)器人發(fā)揮作用。 弧焊機(jī)器人三、裝配機(jī)器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用 在國(guó)內(nèi)外各大汽車公司裝配生產(chǎn)線上被廣泛采用的裝配機(jī)器人。一方面使汽車裝配自動(dòng)化水平大大提高，目前，國(guó)外某些大批量生產(chǎn)的轎車的裝配自動(dòng)化程度已達(dá)到50%~65%。另一方面，有效地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了裝配質(zhì)量，并明顯地提高了生產(chǎn)率。在汽車整車裝配中，機(jī)器人不僅用于擋風(fēng)玻璃的密封濟(jì)涂覆、安裝和車輪備胎、儀表盤(pán)總成、后懸梁、車門(mén)、蓄電池等部件的安裝，也用于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成等大件的安裝。 裝配機(jī)器人四、噴涂機(jī)器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用噴涂機(jī)器人在汽車制造業(yè)中可噴涂形態(tài)復(fù)雜的汽車工件，而且生產(chǎn)效率和很高。多用于汽車車體的噴涂作業(yè)，如噴漆、噴釉等。 噴涂機(jī)器人除了上述4類機(jī)器人以外，汽車制造業(yè)中應(yīng)用的機(jī)器人還有用于特殊加工的激光加工機(jī)器人，用于部件形狀測(cè)量、裝配檢查和產(chǎn)品缺陷檢查的檢測(cè)機(jī)器人，抑制塵埃粒子大小及數(shù)量的水切割機(jī)器人和凈化機(jī)器人等。 隨著中國(guó)汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，機(jī)器人在先進(jìn)汽車制造中的重要性也越來(lái)越凸顯。機(jī)器人的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，覆蓋焊接、物料搬運(yùn)、裝配、噴涂、精加工、拾料、包裝、貨盤(pán)堆垛、機(jī)械管理等領(lǐng)域。在汽車行業(yè)的應(yīng)用主要分為以下五大部分。 車身系統(tǒng)中，采用虛擬仿真等手段，主要針對(duì)車身覆蓋件不斷開(kāi)發(fā)出新的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化解決方案；動(dòng)力總成系統(tǒng)中，提供了涵蓋汽車傳動(dòng)系統(tǒng)核心部件：發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和傳動(dòng)軸的全套裝配測(cè)試系統(tǒng)。
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