韩占磊
中国汽车工业工程有限公司
摘要：工业机器人包含各种各样先进的技术，在生产领域中具有非常广泛的发展前景。工业机器人制造时，要融入多项学科知识，既要考虑生产工业的需求，融入先进的计算机技术，又要融入机电技术与电气技术。随着人们对工业生产的要求日益提升，传统的工业领域需融入先进的网络技术，因此为提高生产效率，使生产迈向标准化方向，要加强对工业机器人的研究和开发。
关键词：工业机器人；汽车总装车间；应用措施
引言
汽车制造行业是世界上最重要的产业之一。在工业机器人的所有应用领域中，汽车制造业占整体市场份额的六成以上，是目前工业机器人应用最广泛的领域。随着人们生活质量的不断提升，汽车的需求量也在不断增大，这对汽车制造的技术转型升级提出了很高的要求。以日本发那科协作机器人为例，它安全性高，柔性灵活，既能流畅地与人类协同工作，又能确保周边区域环境的安全。无论是汽车轮胎组装、机床工件搬运，还是电子产品装配，FANUC协作机器人都能轻松胜任。
1工业机器人的含义
全球经济不断发展的今天，智能化的机器人在社会各个产业中的应用范围都非常的广泛，其运动特点是他们可以自动运动，能够进行智能学习以及具有很高的可操作性。能够克服人类的生理特征，在材料移动配件运输等方面发挥着无可比拟的优势。而笔者在文中所指的机器人是工业机器人，当前工业机器人的形式多为依照电脑编程指令能够活动自身多个机械关节的机械手臂。机械手臂依靠自身的强大动力和控制力满足人们在现代制造业中对汽车行业生产制造的自动化需求。当前在我国汽车制造行业中，智能机器人的应用非常的普遍，从技术方面来看，机器人在运行过程中有一套专门定制的编程技术。机器人能够随着环境的变化进行系统的自动化编程。例如在汽车的生产制造过程中，机器人可以根据环境、生产特点、零部件特征对产品进行科学合理地调整。特别是在高精密仪器的生产过程中，机器人的智能自动化编程能够发挥出最佳的工作效益。并且，智能机器人可以通过编程能够进行自主的深度学习。在机器人的设计生产过程中，很多的结构与人体的某些身体结构具有高度的相似性。例如，在汽车制造过程中，有非常多的智能化机械手臂，其工作形式和人工用手抓取或者是拿某个东西是非常相似的。这种AI拟人化的设置，主要是通过各种编程指令和特殊终端设备来进行驱动的。并且各终端之间通信关系非常密切，在相关的编程指令完成编写之后，就会进行针对性的智能化机器人制造。机器人指令标准通用，智能机器人在应用的过程中，能够将机械手臂末端的机械爪设备传感器取出，放置另一台设备上也能够通过输入相同的编程指令而进行操作，实现了机器人指令的通用化。汽车制造行业是技术密集型产业，在某些关键性零部件生产过程中体现出高精密化的特征，而智能化机器人能够在复杂的情况下对生长情况进行精准科学的判断，及时完成生产任务。大大降低了企业生产的试错成本，并且在生产过程中能够有效地保证汽车生产制造的质量。
2国内发展现状
我国最早于20世纪70年代开展工业机器人研发工作，前期处于自行摸索阶段，受到工艺技术和经验限制并未取得显著成果。从80年代起，随着相关政策的倾斜，我国进一步加大对工业机器人技术的研发力度，提出“863”“九·五”等技术发展计划，并取得了重大技术突破。截至目前，我国已建立起完善产业链，在沈阳、昆山、上海、徐州等城市建立工业机器人产业基地，能批量化生产具有自主知识产权的工业机器人。
3工业机器人主要具有以下四个优点
（1）功能性丰富。工业机器人的许多特性能有效地在生产中发挥作用，弥补人工生产的缺陷与不足。某些部件重量较大，人工搬运不仅困难，而且部件可能会损坏。而工业机器人最大负载可达一吨之多，完全解决了这一问题，大大降低了实际生产中人力的消耗。此外，只要及时充电和维修，工业机器人可以实现24小时无间断的工作，大大提升了生产效率。（2）可靠性强。用于工业生产的机器人重复精度可达0.02毫米，并且不会出现表面变形等问题，适用于生产安装精度要求较高的部件。此外，工业机器人应用于涂胶可以准确地按照涂胶轨迹和涂胶量均匀快速地完成作业。（3）柔性高。与传统的专用自动焊机相比，工业机器人具有更好地柔性，可随其工作环境变化的需要而再编程。只需更改工业机器人的运行程序、更换工业机器人的工具头就可以将其用于生产多种车型和汽车部件，进行生产功能的切换。（4）应用领域广。工业机器人在机械结构上与人十分相似，可以代替人能做的绝大部分工作。常见的应用领域有焊接、涂层、切割加工、装配等。
4工业机器人在汽车总装车间应用的改进措施
4.1改进生产线上装配车的定位精度
精确定位是提高机器人装配精度的重要前提。对于在流式生产线上定位车辆时遇到的问题，您可以将该生产线分为横贯、横断和出口区域，以便在连续的生产线上形成静态粘贴板，从而提高车辆定位的准确性。由于流动线上运输链或雪橇数量较多，在作业中可能会出现精度偏差。因此，在静态区域安装车辆时也可能出现位置偏差。为解决这一问题，可将输送链中静态区域的止挡切换为双向对齐保护夹具，并向前设置夹紧夹具设置，通过各种夹具或夹具提高装配线的定位精度，使机器人装配操作的定位更加精确。为了进一步提高夹具设计的精度，可通过将测量结果与理想零点位置进行比较，并将偏差值传递给机器人进行修正，从而确定组件主体的精确位置并提高定位精度。
4.2机器人控制系统的软件优化
当前我国汽车智能制造系统中，机器人控制系统的软件系统部分是由kss和PC系统共同构成的，软件系统实现了对机器人的内部控制。其中就包括了人机交互界面、I/O操作模块、系统数据库、电机驱动设备、串行通信。KSS对机器人的制造数据生产速度和生产功率，KSS是通过TCP/ICP协议进行文斗系统通信。通过软件系统的不断优化，实现Kss和PC协同效率的不断提高，不断调整控制系统的回路以及控制器PID的参数设置，实现机器人系统数据的最优设置。
结束语
在汽车行业中，许多零部件必须按照要求进行装配，需要更高的装配精度。对于最终装配传送带上的质量问题，即使所有组件的质量都合适，也不能满足最终装配质量检查的要求。在我国结构调整的背景下，汽车行业应加大工业机器人的应用力度，推进汽车行业的自动化和智能化生产。在汽车行业应用的初期阶段，预计会出现许多问题，例如b .定位不准确、夹具界面不统一、机器人敏感性能差等。但是随着技术的发展，在深海学习等人工智能的支持下，汽车工业中的机械更加成熟灵活，能够应对更复杂的生产条件，为改进汽车工业中的技术应用创造更有利的条件。
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