工业机器人在汽车制造领域的应用

工业机器人在汽车制造领域的应用

董亮

淄博山水水泥有限公司 山东淄博 255100

摘 要：随着近年来我国社会经济的迅猛发展和制造水平的不断提升，我国逐渐发展成为世界范围内的制造大国。在智能制造的背景下，应用工业机器人可以促进制造领域的发展和升级。基于此，本文主要对工业机器人技术的具体应用进行分析，同时探讨了其未来的发展方向，希望可以为相关领域提供一些借鉴意义。

关键词：智能制造工业机器人应用

　　近年来，我国计算机技术得到了较大程度的提升，并不断向着系统化、智能化的方向发展。因此，机器人技术的应用范围也在不断扩大，并且在航空、教育业、物流等领域均发挥着十分重要的作用。而工业机器人的应用更是有效的提升了工业生产的水平和效率，并且具有良好的稳定性，可以在危险环境下完成各项操作，对于我国的制造业具有非常重要的现实意义。

第一章 工业机器人发展历程

第一代工业机器人是指T/P方式(Teaching/Playback方式)，即示教/再现方式。

19世纪50、60年代，随着机构理论和伺服理论的发展，机器人进入了实用阶段。1954年美国的G. C. Devol发表了“通用机器人”专利;1960年美国AMF公司生产了柱坐标型Versatran机器人，可进行点位和轨迹控制，这是世界上第一种应用于工业生产的机器人。

70年代，随着计算机技术、现代控制技术、传感技术、人工智能技术的发展，机器人也得到了迅速的发展。1974年Cincinnati Milacron公司成功开发了多关节机器人;1979年，Unimation公司又推出了PUMA机器人，它是一种多关节、全电机驱动、多CPU二级控制的机器人，采用VAL专用语言，可配视觉、触觉、力觉传感器，在当时是技术最先进的工业机器人。现在的工业机器人在结构上大体都以此为基础。这一时期的机器人属于“示教再现”(Teach-in / Playback)型机器人，只具有记忆、存储能力，按相应程序重复作业，对周围环境基本没有感知与反馈控制能力。

第二代工业机器人是具有一些简单智能、可行走的、能对周围环境做出反应的机器人，在机械、电子等生产领域得到了广泛的应用。

进入80年代，随着传感技术，包括视觉传感器、非视觉传感器(力觉、触觉、接近觉等)以及信息处理技术的发展，出现了第二代机器人——有感觉的机器人。它能够获得作业环境和作业对象的部分相关信息，进行一定的实时处理，引导机器人进行作业。第二代机器人已进入了使用化，在工业生产中得到了广泛应用。

第三代机器人称为智能机器人。这种机器人不仅具有比第二代机器人更加完善的环境感知能力，视觉、触觉等智能，而且还具有像人一样的逻辑思维、逻辑判断机能，能推理、决策、自我规划、自我学习、有自立性。可根据作业要求与环境信息自主地进行工作。

第二章 工业机器人技术的应用分析

目前典型的焊接机器人系统有焊接机器人工作站、焊接机器人生产线和焊接专机。从汽车工业的焊接发展趋势看，焊接生产线将向自动化和柔性化生产系统发展。焊装生产线是由焊接设备、工装夹具、传输系统和自动控制等部分组成。从整体与部分功能之间的关系说，生产线的整体柔性程度由各组成部分的柔性程度所决定，其中焊接设备的柔性是决定焊装生产线柔性程度的关键。因焊接机器人对产品要求具有高度的适应性和诸多优点，焊接机器人生产方式成为焊接设备柔性化的最佳选择。是否采用焊接机器人是焊装生产线柔性程度的重要标志之一。

　　应用于自动化装配线的工业机器人种类比较复杂，包括旋转和平面关节型、直角坐标型等。比如在对摩托车的发动机设置装配线时，就可以应用工业机器人来完成相关作业，从而更好的实现连杆、缸体等不同部件科学高效的自动化装配。这样除了可以在一定程度上提升装配作业的整体效率，还可以有效的降低装配零部件时的失误率，保障零件的推动力度处于标准范围内，防止造成工件损伤。除了上述几种工业机器人的类型外，双臂机器人也在自动化装配线中有着广泛的应用。比如ABB公司研发的 YuMi双臂机器人，充分的发挥了小件装配领域中人机协作的潜能，而且配备了轻质合金手臂，可以模拟人类的一系列肢体动作。另外，YUMI机器人还具有极高的安全标准，可以在受到冲击时停止运动，从而减少装配事故的發生。

第三章 如何促进工业机器人产业的升级和发展

　　为了实现工业机器人产业的良性发展，需要从以下方面着手：首先，需要为该产业的发展提供一定的政策上的支持，政府和有关部门需要提高对工业机器人发展的重视程度，结合实际情况进行政策倾斜，从而保障工业机器人产业可以享有良好的政策环境。

　　其次，应该积极组建工业机器人产业的相关组织，使之形成一定的产业规模，同时可以借助组织协会提出该产业的具体发展规划，进一步的促进工业机器人向着产业化方向发展。另外，可以设立一种或两种工业机器人为重点研究发展方向，使得工业机器人技术可以实现新的升级和突破，再通过以点带面的方式加强整个工业机器人产业的升级发展。

　　再次，需要加强工业机器人技术的研发力度，对其各项新型技术和实际应用的产业进行不断地宣传和推广，为其创建更加高端前沿的发展环境。

　　最后，需要加强国际间的交流和合作，积极学习国外的先进技术和相关经验，从而更好地实现我国工业机器人技术的升级和产业的发展，以此来完成跨越式的发展。

第四章 工业机器人技术未来的发展方向

　　在未来阶段，工业机器人的应用和发展会从工业领域逐渐向着民生领域迈进。这也就代表着，未来工业机器人会开始应用于各类民用行业中，这样可以在很大程度上促进社会生产水平的提升。一方面，工业机器人会逐渐趋于更高标准的智能化，使机器人具有一定的感知能力，可以在短时间内准确的判断出各类信息。另一方面，工业机器人会向着更加标准规范的方向去发展。现阶段，国外的一些专家学者开始致力于研发组合式的工业机器人，也就是通过标准组合件来完成对机器人的拼装制作。这意味着，以后工业机器人会向着伺服电机、四肢与机身组建规范化、标准化的方向进行升级发展。标准化发展可以实现工业机器人规模的扩展，易于进行维修和养护。除了上述发展方向外，工业机器人还会重点向着多机协调、标准化方向去发展。多机协调的本质就是不同类别、型号的工业机器人之间可以进行科学有效的协作，从而更好地完成各项生产作业，提高工作质量和效率。综合分析，虽然工业机器人技术的应用已经处于比较高质高效的状态，但在一些环节中还存在着较大的上升空间，可以加强改进和完善。

　　结语

　　工业机器人为我国社会的发展和经济水平的提升做出了巨大的贡献，同时促进了制造业的升级和不断地进步。为了实现制造业的进一步优化，在未来还需要加强对工业机器人技术的完善和发展，从而实现制造业的创新和高质量的发展。

　　参考文献

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