吳闖

摘 要：隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和自動(dòng)化水平的不斷提高，機(jī)器人市場(chǎng)的快速發(fā)展是一個(gè)良好的機(jī)遇。企業(yè)中的機(jī)器人需求量超過(guò)30%，技術(shù)的發(fā)展為智能機(jī)器人的發(fā)展、種群的協(xié)調(diào)與集成的方向、機(jī)器人的生產(chǎn)提供了可靠性的保證。汽車(chē)制造商利用機(jī)器人的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高技術(shù)、高質(zhì)量、低成本的開(kāi)發(fā)和實(shí)施，機(jī)器人產(chǎn)品上為汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展注入新的活力。

關(guān)鍵詞：汽車(chē);智能制造;機(jī)器人;應(yīng)用

引言

機(jī)器人是集自動(dòng)化、機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等諸多新技術(shù)于一體的大型現(xiàn)代化設(shè)備。多年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)零部件生產(chǎn)在工藝、焊接水平上處于領(lǐng)先地位，然而勞動(dòng)密集、惡劣的工作條件，質(zhì)量提高非常不容易，生產(chǎn)柔性很差，不能滿足現(xiàn)代汽車(chē)生產(chǎn)的需求。機(jī)器人的出現(xiàn)為提高自動(dòng)化生產(chǎn)效能和生產(chǎn)率、生產(chǎn)靈活性提供了保證，同時(shí)質(zhì)量也得到保證。

一、機(jī)器人在汽車(chē)智能制造中的作用

近年來(lái)，機(jī)器人的大型化、生產(chǎn)自動(dòng)化以及生產(chǎn)效率的提高更加靈活，質(zhì)量也更加有保證，隨著汽車(chē)零部件的發(fā)展，焊縫、對(duì)接、電弧焊在汽車(chē)零部件中得到了廣泛的應(yīng)用。進(jìn)入新世紀(jì)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將進(jìn)一步發(fā)展和布局。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，與科技、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)支撐有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。機(jī)器人高新技術(shù)的性能是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的更高目標(biāo)。我相信，在不久的將來(lái)，通過(guò)我們的共同努力，國(guó)內(nèi)汽車(chē)工業(yè)機(jī)器人將逐步縮小與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距，為汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

二、汽車(chē)智能制造中機(jī)器人的應(yīng)用

（一）汽車(chē)智能制造中機(jī)器人控制系統(tǒng)的應(yīng)用

傳感器、控制和推進(jìn)是智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，傳感器變得越來(lái)越重要。與早期建造機(jī)器人相比，智能車(chē)輛中的激光傳感器和傳感器技術(shù)相對(duì)先進(jìn)。這些傳感器可以焊接和定位，具有較強(qiáng)的車(chē)輛智能性。機(jī)器人的性能以及進(jìn)一步加強(qiáng)了智能機(jī)器人在汽車(chē)工業(yè)中的智能性和控制系統(tǒng)的適應(yīng)性，以及其它許多技術(shù)。目前最先進(jìn)的生產(chǎn)方式不是自動(dòng)智能化，而是機(jī)器人進(jìn)行高效率的生產(chǎn)。因此，為了進(jìn)一步優(yōu)化控制系統(tǒng)，有必要采用遙控車(chē)輛的智能制造技術(shù)。通過(guò)智能制造遙控車(chē)輛，人們可以在遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的安全環(huán)境中遠(yuǎn)程監(jiān)控汽車(chē)智能制造設(shè)備和汽車(chē)智能制造工藝，完成汽車(chē)的全面智能化制造。通過(guò)對(duì)該技術(shù)的優(yōu)化，改進(jìn)了汽車(chē)智能制造機(jī)器人的控制技術(shù)，并改進(jìn)了其應(yīng)用領(lǐng)域。

（二）智能汽車(chē)制造機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與優(yōu)化

PLC、計(jì)算機(jī)和控制器共同構(gòu)成了汽車(chē)智能制造機(jī)器人的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)不僅控制機(jī)器人制造機(jī)器人的行為模式和動(dòng)作，還控制機(jī)器人自身的輸入和輸出。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制確定工作程序，并根據(jù)示教盒信息生成移動(dòng)指令，并將指令返回到伺服驅(qū)動(dòng)器，并且由伺服程序處理移動(dòng)指令。 電機(jī)和內(nèi)置PLC用于控制機(jī)器人的智能機(jī)器人操作，操作期間控制器的輸出和輸入，以及環(huán)境的模擬，并通過(guò)仿真建?？刂仆鈬O(shè)備。 集成的PLC可以執(zhí)行少量自動(dòng)控制。內(nèi)部控制系統(tǒng)集成和控制其他設(shè)備，完成數(shù)據(jù)的采集和分析、檢測(cè)和監(jiān)控操作環(huán)境，并通過(guò)采集設(shè)備全面控制操作環(huán)境。制造智能汽車(chē)時(shí)檢查汽車(chē)的智能制造機(jī)器人是否異常。 為了優(yōu)化汽車(chē)智能制造機(jī)器人的控制系統(tǒng)，提高其性能，可以提高內(nèi)置PLC技術(shù)在汽車(chē)智能控制機(jī)器人控制中的應(yīng)用，增強(qiáng)PLC技術(shù)。

（三）智能汽車(chē)制造機(jī)器人軟件控制系統(tǒng)及優(yōu)化

目前，智能車(chē)輛制造系統(tǒng)中的KSS和PC系統(tǒng)構(gòu)成了智能車(chē)輛制造機(jī)器人的軟件系統(tǒng)，機(jī)器人由軟件系統(tǒng)內(nèi)部控制。軟件控制系統(tǒng)的功能板包括人機(jī)界面，I/O模塊操作，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，長(zhǎng)安設(shè)備，電機(jī)驅(qū)動(dòng)操作和串行通信。在汽車(chē)智能制造機(jī)器人的軟件控制系統(tǒng)中，KSS主要控制汽車(chē)智能制造機(jī)器人的速度，數(shù)據(jù)和功率，從而KSS通過(guò)TCP/IP與PC，進(jìn)行Windows通信。為了優(yōu)化軟件系統(tǒng)，需要調(diào)整系統(tǒng)控制回路和控制器PID的參數(shù)設(shè)置。

三、汽車(chē)智能制造中機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)

（一）減少車(chē)輛重量的研發(fā)，促進(jìn)車(chē)輛的新發(fā)展

減輕整車(chē)重量對(duì)于降低燃油消耗和保護(hù)環(huán)境非常重要。這是當(dāng)今智能汽車(chē)制造業(yè)的一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)。 為了減輕重量，不僅要減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中材料的重量，還要考慮鋁錳輕合金，陶瓷，碳纖維增強(qiáng)塑料等在智能制造中的應(yīng)用。 汽車(chē)對(duì)于機(jī)器人過(guò)程技術(shù)，該計(jì)劃有一個(gè)新主題和新挑戰(zhàn)。 無(wú)論是鋁錳合金材料還是不同材料之間的工藝，還需要進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和研究。

（二）點(diǎn)焊質(zhì)量監(jiān)控與管理

之前沒(méi)有可靠的自動(dòng)測(cè)試方法來(lái)檢查焊點(diǎn)的質(zhì)量。目前，仍然使用人工剝離的測(cè)試方法。為此，通過(guò)監(jiān)測(cè)條件情況來(lái)確保結(jié)果被考慮在內(nèi)，仍然是當(dāng)前的研究方向。 新型最佳電阻式電阻焊控制器的工作原理是檢測(cè)待焊接工件的二次側(cè)電流和電壓輸入，以及得到與工件金屬熔融狀態(tài)對(duì)應(yīng)的阻抗變化值，然后給機(jī)器人反饋控制器。讓其執(zhí)行計(jì)算，輸出最佳電流，并在每個(gè)點(diǎn)存儲(chǔ)電流，以獲得下一個(gè)點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置的參考。 該電阻焊接控制可以通過(guò)控制過(guò)程中飛濺的發(fā)生來(lái)確保焊點(diǎn)的質(zhì)量。 同時(shí)，它還可以自動(dòng)管理電極的尖端尺寸。

（三）激光技術(shù)的應(yīng)用和推廣

激光器目前正處于推廣應(yīng)用的過(guò)程中。它有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：（1）工藝的可焊性可以比差異更深，也可以在不同類型和不同金屬上進(jìn)行。（2）高質(zhì)量是由于激光的高能量密度，激光焊接形成的焊縫具有致密的金相組織和高強(qiáng)度。而且，激光焊接的熱影響區(qū)很小，焊接后工件的變形很小。 （3）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和高生產(chǎn)效率激光焊機(jī)便于與機(jī)器人和數(shù)控工作臺(tái)等自動(dòng)裝置配合使用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。

四、總結(jié)

由于我國(guó)龐大的汽車(chē)市場(chǎng)，各種國(guó)際汽車(chē)巨頭紛紛在我國(guó)投資建廠，為了擴(kuò)大市場(chǎng)份額和汽車(chē)銷(xiāo)售，汽車(chē)智能制造商擴(kuò)大或翻新現(xiàn)有設(shè)備或生產(chǎn)線，同時(shí)由于汽車(chē)制造商的成立，設(shè)備和改造將不可避免地導(dǎo)致相關(guān)組件制造商之間的競(jìng)爭(zhēng)，因此組件制造商將采取行動(dòng)擴(kuò)大生產(chǎn)，并且需要越來(lái)越多的生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)來(lái)擴(kuò)大生產(chǎn)和提高效率。降低成本自動(dòng)化自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)已成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，因此都需要機(jī)器人的參與才能不斷提高汽車(chē)生產(chǎn)工藝。

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