錢菊

摘要：本文首先分析了在汽車工業(yè)機器人中應用機電一體化技術的實際情況，隨后闡述了汽車工業(yè)機器人的實際應用要求，最后探究了機電一體化技術在汽車工業(yè)機器人中的應用，以此來供相關人士交流參考。

關鍵詞：機電一體化技術;汽車工業(yè)機器人;應用

中圖分類號：TU413.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）08-0201-02

0? 引言

改革開放的順利推進使得國民經(jīng)濟呈現(xiàn)出繁榮趨勢，而我國科技領域也取得了較大進步。出于跟隨時代發(fā)展腳步的目的，工業(yè)生產(chǎn)者開始將汽車工業(yè)機器人投入到生產(chǎn)線運作當中，并在汽車工業(yè)機器人中運用機電一體化技術，使得我國的工業(yè)領域進入了新的發(fā)展階段。

1? 在汽車工業(yè)機器人中應用機電一體化技術的實際情況

相比與國際領先水平來說，國內(nèi)的科技發(fā)展水平仍具有較大差距。國內(nèi)科技發(fā)展的基礎就是機電一體化，其促進了國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。而機電一體化技術也是我國汽車工業(yè)機器人的研發(fā)基礎，由于相比于發(fā)達國家而言，我國的科技發(fā)展史并不長，所以在汽車工業(yè)機器人的發(fā)展過程存在很多弊端，而想要改善這些弊端需要花費一段漫長的時間。同時，國內(nèi)汽車工業(yè)機器人的精度也無法符合國際標準，也并不具備完善的感知能力。為此，國內(nèi)相關領域需要加大對于汽車工業(yè)機器人研發(fā)工作的關注力度。因為無法和國際水平相比擬，所以我們需要緊跟機器人技術的世界發(fā)展趨勢，從而更好地完善我國的機器人技術?，F(xiàn)階段我國國家部門出臺了一批鼓勵技術人才的政策，并向人才提供一定的福利補助。同時，國家部門應當向計算機技術提供更多的補助資金，從而推動機器人技術的發(fā)展。國內(nèi)的經(jīng)濟水平會受到科技發(fā)展的影響，而機器人技術又屬于當前國內(nèi)科技領域的關鍵技術。當國內(nèi)機器人技術水平得到提升，就會推動國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，進而提升我國的國際地位。因此，我國需要對技術人員進行鼓勵，激發(fā)他們研發(fā)汽車工業(yè)機器人的動力，以此來推動國內(nèi)科技領域的快速發(fā)展。

2? 汽車工業(yè)機器人的實際應用要求

2.1 對精度維持效果和末端負載性能具有高要求

在使用汽車工業(yè)機器人的初級階段，使用者都能感受到機器人穩(wěn)定的性能及良好的精度所發(fā)揮的優(yōu)勢作用，但是隨著使用期限的增加，機器人內(nèi)部的構件會被磨損，這不僅會降低機器人的精度，還會影響到機器人的性能。而之所以出現(xiàn)這種情況，是因為為了保持工業(yè)生產(chǎn)對精度提出的標準要求，機器人需要長時間重復單一的運作，長此以往機器人內(nèi)部的構件就會被磨損。不過，相較于普通構件來說，末端負載方面的問題造成的影響會更大，它會影響到機器人的定位精確度，并且傳動鏈處的偏差會逐漸加大，最終會導致機器人末端無法按照規(guī)范要求來進行運動，進而阻礙機器人性能的穩(wěn)定發(fā)揮[1]。

2.2 對機器人的裝配精度具有高要求

裝配環(huán)節(jié)是制造機器人工作中最不容忽視的一項環(huán)節(jié)，如果這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會在很大程度上影響到機器人末端的精度。在設計汽車工業(yè)機器人裝配零件的過程中，如果不能對設計方面的科學性進行全面考察，就會造成在機器人的使用期間，傳動鏈處會發(fā)生較大偏差，從而導致機器人無法精準完成動力傳遞工作，也很難為轉軸運動的高效性提供保障，造成汽車工業(yè)機器人無法按照預計目標來完成工作[2]。同時，在這種情況下，工廠也不能正常開展工業(yè)加工生產(chǎn)活動，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品也很難符合規(guī)范要求。

2.3 對傳動部位的精度具有高要求

相較于大部分行業(yè)領域來說，工業(yè)領域?qū)C器人引進生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)的時間要更早。在該領域當中，汽車工業(yè)機器人的使用規(guī)模很大，并且發(fā)展空間也很大。根據(jù)工業(yè)領域中機器人的應用情況來看，直線運動汽車工業(yè)機器人和六軸旋轉汽車工業(yè)機器人的使用頻率最高。直線機器人顧名思義就是利用直線運動的方式來進行工作，通常情況下工廠會將其與上下料機械[3]。而六軸機器人則是通過六個轉軸來進行工作，能夠歸屬于旋轉型機器人的類型。在汽車工業(yè)機器人的運作過程中，動力傳遞是其中重要環(huán)節(jié)，會對機器人末端的精度產(chǎn)生較大影響。而之所以會出現(xiàn)這一情況，是因為當機器人內(nèi)部驅(qū)動電機的動力傳遞至末端處的時候，末端處的精度就會受到所有傳遞部件的精度影響，如果其中任一傳遞部件的精度和標準不相符，就會在很大程度上影響到末端處的精度。因為工業(yè)生產(chǎn)本身就對機器人精度提出了一定要求，所以任何阻礙機器人運作精度的影響因素都應當引起相關人員的重視。我國的機器人技術本身就落后于國際發(fā)達國家，很多汽車工業(yè)機器人及其配套的減速器都是從國外進口的，這意味著我國還不具備自主研發(fā)減速器的技術能力。比如，在我國使用頻率較高的行星齒輪減速器就是從日本進口的。另外，現(xiàn)階段在工業(yè)領域中，串聯(lián)機器人具有較大的應用規(guī)模，而這種機器人容易在前段運動發(fā)生偏差，并且其傳動鏈處的偏差也是處于逐漸擴大的狀態(tài)，而這會影響到傳動部位的精度。

2.4 對設備零件的精度具有高要求

按照制造規(guī)模來說，汽車工業(yè)機器人的制造規(guī)模較小，所以制造汽車工業(yè)機器人被劃分到小型精密加工制造業(yè)的范疇。相較于大型設備制造工作來說，汽車工業(yè)機器人的制造工作更加關注零件精度和設計細節(jié)。在制造汽車工業(yè)機器人的過程中，技術人員要按照設計規(guī)范來進行作業(yè)，從而為零件的精度提供保障，使得汽車工業(yè)機器人能夠按照標準來進行運動，并且運動的精度能夠合乎規(guī)范，且滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。其次，在制造汽車工業(yè)機器人零件的過程中，技術人員要在結合實際情況的情況下來參考設計方案，保證零件的精度能夠和標準要求相符合。零件當中占據(jù)關鍵地位的機械臂、電機是技術人員的重點關注對象，如果這些部件不能按照設計規(guī)范來進行加工，就會對汽車工業(yè)機器人的運動精度產(chǎn)生嚴重影響，導致機器人末端精度不符合標準要求[4]。

3? 機電一體化技術在汽車工業(yè)機器人中的應用

3.1 在智能制造中的應用

汽車工業(yè)機器人可以將信息系統(tǒng)中的操作命令接收，并根據(jù)技術人員提前設定的程度來進行工作，這樣能夠使得工業(yè)生產(chǎn)效率得到提升。在研發(fā)智能汽車工業(yè)機器人時，科技人需要融合電子科技、信息技術、機械制造等多個領域的專業(yè)知識，使得汽車工業(yè)機器人的系統(tǒng)功能更加完善。技術人員按照人類手臂的形態(tài)模擬研發(fā)出了機械臂，在研發(fā)這種元件時，技術人員需要引進精度更高的電子機械技術來使得機械臂的動作更加靈活。同時，技術人員還需要保證機械臂所配套傳感器的感知性更強，使得機械臂能夠仿照人類手臂功能來完成同樣的工作。其次，在智能機器人制造中應用機電一體化技術還能夠使得機器人的導航功能能夠自動完成[5]。同時，機器人還可以對生產(chǎn)線上產(chǎn)品進行標識，這樣可以保證機器人裝配的精準性，并保證機器人能夠按照預設程度來調(diào)配產(chǎn)品。另外，技術人員還可以引進接口技術、傳感器技術、電子技術等多種科技，這樣能夠保證機器人分類的合理性，提升工業(yè)化操作的效率，這樣不僅能夠保證工廠生產(chǎn)效率，還能優(yōu)化產(chǎn)品性能，為工業(yè)企業(yè)爭取更多的經(jīng)濟利益。例如，在領克汽車生產(chǎn)過程中，由于汽車焊點過多，為了焊接之后的車身細膩外觀，領克工廠引入世界頂級KUKA生產(chǎn)線，采用零件尺寸精度達到0.05毫米激光熔/切割焊接技術，506臺機器人同時開工，主焊線自動化程度達到100%。

3.2 在機器人作業(yè)環(huán)境管理中的應用

汽車工業(yè)機器人本身就屬于高精密度制造設備中的主要類型，在何種環(huán)境下工作中會影響到機器人內(nèi)部的構造元件。出于保證機器人運行穩(wěn)定性的目的，工業(yè)企業(yè)需要利用機電一體化技術來對機器人作業(yè)環(huán)境中的濕度和溫度進行控制。在維護汽車工業(yè)機器人的過程中，技術人員必須對機器人的性能進行嚴格把控，按照機器人的實際運行狀態(tài)來對運行環(huán)境進行控制。同時，管理者還要保證汽車工業(yè)機器人和配套設備都處在具有合適濕度、溫度條件適宜的環(huán)境下，盡可能避免機器人由于受環(huán)境因素限制而導致生產(chǎn)工期延誤。例如，現(xiàn)代數(shù)控車床與機器人完美配合，在數(shù)控車床上下料，機器人一拖二，全自動化生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本的同時能夠極大的提高生產(chǎn)效率，讓工人可以從作業(yè)環(huán)境中解放出來。

3.3 在檢測機器人核心元件中的應用

在汽車工業(yè)機器人的主要部件中，各個運轉軸關節(jié)處的減速器占據(jù)了其中的關鍵地位。出于保證機器人穩(wěn)定運動的目的，技術人員必須將振動傳感器配置在所有減速器當中，如果機器人的實際數(shù)據(jù)能夠和機器人的振動狀況保持同步，就代表機器人處于穩(wěn)定的運作狀態(tài)。如果機器人的振動過于頻繁，而且振動的幅度并不小，這就代表減速器出現(xiàn)了問題。另外，技術人員應通過對數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測分析的方式來檢測機器人各個減速器的實際情況，再按照振動頻率來調(diào)整數(shù)據(jù)，提升汽車工業(yè)機器人運行的穩(wěn)定性和安全性[6]。

3.4 在機器人運動軌跡設計中的應用

工廠往往都是按照相應的生產(chǎn)需求來規(guī)劃汽車工業(yè)機器人的運作軌跡的，而這項工作一般都是依靠電子計算機來處理。技術人員必須用數(shù)據(jù)記錄的方式在計算機中錄入企業(yè)生產(chǎn)位置和機器人運動方位等信息，然后就能夠發(fā)揮計算機的優(yōu)勢作用來對轉動軸的運動量進行計算，同時計算機還能夠結合運動學原理來保證計算結果的準確性。另外，生產(chǎn)者還可以利用工控機中的驅(qū)動設備來向所有驅(qū)動電機發(fā)送計算數(shù)據(jù)，為運轉軸提供穩(wěn)定作業(yè)的動力。使得機器人能夠按照預計規(guī)劃的軌跡進行運動，而企業(yè)也能按照規(guī)范要求來進行生產(chǎn)作業(yè)。

4? 結束語

綜上所述，汽車工業(yè)機器人的實際應用對精度維持效果和末端負載性能、對機器人的裝配精度、對傳動部位的精度、對設備零件的精度具有高要求，而現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)者可以將汽車工業(yè)機器人應用在智能制造、機器人作業(yè)環(huán)境管理、檢測機器人核心元件、機器人運動軌跡設計等方面。同時，技術人員還應當發(fā)揮自身的創(chuàng)新能力來研發(fā)新型汽車工業(yè)機器人，以此來推動我國工業(yè)領域的快速發(fā)展。

參考文獻：

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