導讀：在當前經(jīng)濟全球化的社會中 ，汽車行業(yè)在國內(nèi)外市場中的競爭力越來越大 ，工業(yè)機器人的應用有效地保證了工業(yè)自動化、柔性化的需求。機器人在汽車生產(chǎn)制造中的地位越來越高 ，它是根據(jù)自身的動力和控制能力來完成汽車制造中不同環(huán)節(jié)的生產(chǎn) ，其可通過人工智能技術(shù)制定行動原則。文章通過分析機器人在汽車制造行業(yè)的應用和在汽車生產(chǎn)中存在的問題進行分析 ，全面了解工業(yè)機器人對汽車生產(chǎn)行業(yè)的影響。
工業(yè)機器人在汽車生產(chǎn)中占著重要地位 ，尤其是汽車行業(yè)的快速發(fā)展 ，工業(yè)機器人能夠自主動作 ，廣泛應用到不同生產(chǎn)環(huán)節(jié) ，其常配有機械手、刀具等其他便于裝配的生產(chǎn)工具。方便快捷進行生產(chǎn) ，同時可以代替在低溫、高溫、有毒等惡劣環(huán)境下的工作 ，代替人完成繁重、單調(diào)重復的生產(chǎn) ，保證了產(chǎn)品質(zhì)量 ，提高了生產(chǎn)效率。
1 機器人的主要應用
通常情況下 ，工業(yè)機器人在汽車生產(chǎn)中扮演著裝配工、操作工、焊接工等角色 ，主要應用有焊接、涂膠、弧焊、噴涂等。機器人的主要特點有以下幾點。
1）能在惡劣的環(huán)境下代替人生產(chǎn) ，尤其是在危險的軍事領域和核工業(yè)領域的工作中 ，減小了安全隱患 ，例如 ，核工業(yè)生產(chǎn)設備中的檢驗和維修機器人。
2）人類對未知領域探索所用到的機器人 ，或者只有機器人才能工作的行業(yè) ，例如航天衛(wèi)星回收時所用的操作臂 ，深海采礦和打撈的海洋采撈機器人。
3）自動化領域生產(chǎn)所用機器人主要體現(xiàn)在機床、下料、點焊和噴漆上 ，在電氣汽車制造等方面都有著重要影響。
4）節(jié)約人力和提高企業(yè)市場競爭力 ，在生產(chǎn)中可以保證產(chǎn)品的準確性、可靠性和一致性。在汽車生產(chǎn)中應用有以下幾點體現(xiàn)。
1）焊接機器人。點焊機器人主要負責汽車生產(chǎn)的點焊作業(yè) ，多在焊接車體薄板件時使用 ，據(jù)統(tǒng)計 ，一輛汽車車身約有3000-4000 個焊點。其中有 60% 是點焊機器人負責 ，尤其是在大批量汽車生產(chǎn)線上 ，所用點焊機器人數(shù)量能達到 150 多臺。手工焊接對工作人員有很大傷害 ，并不能保證焊接質(zhì)量。機器人工作性能體現(xiàn)于安裝面積小 ，工作空間大 ，在保證定位高精度（±0.25 mm）下 ，可以小節(jié)距的實現(xiàn)多點定位 ，持重力可達到 490-980 N，示教簡單 ，同時保證了焊接節(jié)點質(zhì)量。
2）弧焊機器人。弧焊機器人多數(shù)應用在多塊金屬連續(xù)結(jié)合處的焊縫工藝 ，可以完成自動送絲 ，熔化電極并能在氣體保護條件下進行焊接 ，其應用范圍很廣 ，同時 ，弧焊機器人應包括焊接復配裝置系統(tǒng)。
弧焊機器人的生產(chǎn)性能要求主要體現(xiàn)在焊槍跟蹤時的焊道運動 ，要不斷填充金屬以形成焊道 ，同時還要保證運動時速度軌跡和穩(wěn)定性。通常焊接速度范圍為 5-50 mm/s，運動軌跡約取±（0.2 ～ 0.5）mm。為縮小焊槍姿態(tài)對焊縫質(zhì)量的影響 ，應擴大焊槍的可調(diào)范圍。
3）裝配機器人。據(jù)統(tǒng)計 ，裝配勞動量在產(chǎn)品生產(chǎn)勞動量中占 50%-60% 的比例 ，在嚴格要求的生產(chǎn)車間要求更高 ，多的能達到 70%-80%，尤其是現(xiàn)代汽車對零件的精度和速度有著越來越高的要求 ，小到車門、儀表盤、車燈等 ，大到汽車發(fā)動機等裝配工作 ，機器人都能勝任 ，同時相比較一般機器人而言 ，裝配機器人有著精度高、柔性好、工作空間小、能和其他相關(guān)系統(tǒng)或設備配合使用等特點 ，大大提高了裝配效率。用裝配機器人完成自動化裝配已成為必然。
4）噴漆機器人。噴漆機器人主要完成汽車車體外表面的噴漆 ，家電產(chǎn)品和汽車所用塑料制品 ，影響著汽車的整體效果。噴漆機器人在使用環(huán)境和動作要求上的特點有 ：①工作環(huán)境中含有易燃易爆的噴漆劑蒸汽 ；②在沿軌跡高速運行點便為作業(yè)點 ；③多數(shù)噴漆機器人都是被搭載在傳送帶上 ，實現(xiàn)移動噴漆。機器人在汽車生產(chǎn)中的應用除以上幾點外 ，還有搬運機器人、涂膠機器人、液體物質(zhì)填充加機器人等。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示 ，機器人在汽車生產(chǎn)應用中不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)中占的比例不同 ：弧焊占其 16%、物料搬運 占其 13%、點焊占其 15%、組裝占其 22%、噴漆、沖壓、鑄造各占其 3%、此外還有上料卸料、拋光打磨、檢測等均沾 15% 左右。由此可見機器人在汽車生產(chǎn)中的重要性。
2 機器人在汽車生產(chǎn)中存在的問題
目前 ，機器人在汽車應用多 ，導致出現(xiàn)的問題也有很多 ，例如 ，標準繁多 ，不同廠家生產(chǎn)設備的搭配和通訊困難 ；電氣設備中不同元件受到不同溫度、濕度等環(huán)境影響 ，出現(xiàn)故障 ；機器人傷害到人等問題 ，其中涉及到技術(shù)性問題主要有以下幾點。
1）位置偏移后重新示教。在焊接機器人在進行焊接作業(yè)時，如果受到外力碰撞發(fā)生位置偏移 ，必須要在線示教后方可運行 ，此過程會占用大量的生產(chǎn)時間 ，同時還會出現(xiàn)意外情況。此類機器人在今后的發(fā)展中 ，如果采用先進的智能計算機動態(tài)仿真 ，將會大大提高其工作水平。
2）機器人焊縫跟蹤。焊縫跟蹤是反映焊縫質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。示教在線型機器人在工作中 ，若焊縫發(fā)生細微變化而沒有及時跟蹤反饋將會影響焊縫質(zhì)量。有效的運用新型智能技術(shù) ，動態(tài)跟蹤焊縫質(zhì)量將對焊縫的可靠性和穩(wěn)定性有所保障。在要求較高的自動化焊接生產(chǎn)線上 ，可以使用靈活的機器人攜帶專業(yè)的檢測裝置對焊縫檢測 ，還可對其進行離線編制和示教等。
3）機器人與生產(chǎn)設備障礙物發(fā)生碰撞。機器人在工作中會和工作設備和工位等障礙物發(fā)生碰撞 ，尤其是現(xiàn)代企業(yè)的工作空間狹小 ，設備眾多的情況下 ，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是機器人缺乏信息交換。當前一般采用外部I/O信號來實現(xiàn)信息交換，其檢測只是以其中一個點來測量 ，即在某一工序中通過交換信號來確定是否要進行下一步工作 ，并非在一個區(qū)域中持續(xù)檢測各個環(huán)節(jié)的狀態(tài)。檢測不徹底難免會致使機器人在的運動軌跡發(fā)生錯位或者其信號不正常交換后 ，情況失控。
3 工業(yè)機器人的發(fā)展和相關(guān)問題的應對措施
我國工業(yè)機器人發(fā)展的時間相對較短 ，在今后的發(fā)展中 ，可以優(yōu)化以下幾點。
1）對機器人內(nèi)部控制系統(tǒng)的控制語言和保證其正常運行的操縱模塊進行優(yōu)化。
2）對機器人相互通信的借口進行統(tǒng)一。
3）提高機器人的自我保護。
4）對人和機器人之間進行和諧調(diào)配。
4 結(jié)束語
隨著我國汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展 ，工業(yè)機器人在汽車生產(chǎn)中的應用會越來越多 ，在質(zhì)量、效率、數(shù)量、安全方面都會有著很大的提高 ，在生產(chǎn)中所暴露的相關(guān)問題也會增多 ，有效地對機器人進行研發(fā)和優(yōu)化將會使機器人發(fā)展的道路更加寬敞。