试析汽车智能制造中机器人的应用 多天宇

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:多天宇
[导读] 摘要:当前世界范围内振兴制造业战略计划有三个,包括美国先进制造战略、德国4.0工业战略以及中国2025制造战略。
        身份证号码:23020219901128XXXX  黑龙江省哈尔滨市  150066
        摘要:当前世界范围内振兴制造业战略计划有三个,包括美国先进制造战略、德国4.0工业战略以及中国2025制造战略。虽然三个战略的提出存在不同背景,但是发展核心基本相同,均是以智能制造为主。回顾智能制造发展进程可以看出,中国自改革开放以后以震惊世人的速度在进步。尤其汽车行业发展势头越来越迅猛,多样化的汽车类型以及个性化的配置选择,为汽车行业产品制造提出了更高需求。为保证汽车制造业在激烈的市场竞争中脱颖而出,现阶段越来越多的企业将智能制造技术和机器人技术应用到汽车制造中,推动汽车行业逐渐向智能化和自动化趋势发展。
        关键词:汽车智能制造;机器人应用
        1导言
        我国社会经济的不断发展带动了消费者市场的不断成熟,汽车制造行业的发展也迎来了转型升级的阶段。汽车制造从以前的人工建设制造逐步向智能化制造转变,在汽车工业中大量的智能机器人不断应用到各工作岗位,智能化生产线的出现大大降低了汽车制造的人工成本,有力的体现了我国强大的工业制造能力。AI机器人在汽车制造领域的应用,降低和克服了人工建设在时间和空间上的工作要求,实行了24小时机制运作,这大大提高了企业的工作产能,并且在工作过程中标准化的统一运作大大减少了,因为人工生产而带来的质量问题,促进了我国汽车制造行业的转型升级。
        2工业机器人技术发展简述
        工业机器人技术是人工智能技术中的重要组成部分之一。近年来,随着科学技术不断发展,机器人技术也得到了进一步完善和优化,并且逐渐应用到各个领域。现如今,机器人技术已经成为世界各国研究和分析的重要领域,其发展水平能够直接体现一个国家的综合实力和发展水平。而谈到该技术,首先要正视世发达国家的领先水平。以美国为例,作为科技发展第一强国,其在机器人技术应用方面也处于尖端地位,不仅拥有世界第一个通用机器人这一专利,而且工业制造中第一个机器人也诞生于美国。现如今,机器人已经在世界各国、各行各业生产中被广泛应用,不仅有利于提高生产效率和生产水平,还能够解决一些人力和脑力无法解决的问题,成为建设现代化社会中的重要技术之一。
        3智能机器人在汽车制造中的应用探究
        3.1机器人控制系统的应用
        智能机器人产业中的核心技术是传感器制造、传感器控制以及传感器升级。和早期的机器人制造相比,当今智能汽车中先进的激光传感器以及传感器技术都有着非常巨大的进步。通过在车辆上焊接传感器和定位,大大提高了汽车车辆的智能程度。随着世界各国工业制造技术的不断进步,机器人性能和智能化程度也在不断地进步,这大大提高了机器人在智能化控制系统中的适应性。当前在汽车制造行业中自动智能化还不是最先进的生产方式,最先进的生产方式是通过AI智能机器人进行高效率的汽车制造生产。所以为了能够更好的提高汽车的智能性,智能制造技术和智能控制技术在汽车生产制造中的应用,就显得非常有必要。通过智能制造技术和智能控制技术可以实现“黑灯工厂”汽车生产线的建立,提高汽车制造工厂的产能和效率。并且通过智能控制系统在汽车中的应用,能够实现对汽车生产线的远程控制,不断优化制造工艺。
        3.2机器人系统结构的优化
        汽车智能制造机器人的控制系统是由PLC、计算机设备、控制器设备来共同构成的,智能控制系统不仅能够控制机器人的行为动作和生产模式,还能够实现机器人自身的数据输入输出控制。计算机设备能够进行智能制造机器人的工作程序确定,并且随时根据示教盒的信息生成相关的生产指令和移动指令,并将指令通过服务器伺服道机器驱动器中,由驱动器中的伺服程序处来处理相关的移动指令。其中电脑和PLC能够控制机器人的智能生产操作,并且集成在操作生产过程中相关的数据输入和输出以及生产环境的模拟,都能够通过仿真建模来控制外围设备。并且PLC在运作过程中可以执行少量的自动化控制程序。

机器人内部的控制,系统集成以及控制其他设备,完成生产数据的收集分析,实时监控生产环境和操作环境,通过机器人内置的采集设备达到对机器人生产环境的全程控制。为了能够优化汽车智能制造机器人的控制系统,提高企业运作的有效性,可以不断加大PLC技术在机器人控制系统中的具体应用,提高智能制造机器人在控制系统中的适应性。
        3.3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。
        4智能制造机器人的发展趋势
        4.1优化车辆结构,探索车辆发展新趋势
        我国汽车制造业中大量的金属应用会对环境造成污染,而新时代下寻找新的汽车制造替代材料有利于降低汽车燃油消耗和保护环境。环保型新能源汽车和智能汽车是当今汽车行业发展的一个潮流趋势。为了能够减少汽车的重量,可以不断优化汽车的制造材料,寻找汽车制造材料的替代品,例如铝锰合金、陶瓷、碳纤维等材料应用在新能源汽车的制造上。但是当前我国智能汽车制造和机器人控制系统的研发还处于研究初期,无论是减轻车身结构重量还是使用强度大,重量轻的替代产品都需要进一步的研究。
        4.2点焊质量的监护管理
        我国对于典范质量的管理,之前没有可靠的自动测试方法,所以当今的汽车制造行业中,点焊质量监测仍然使用人工剥离的测试方法。而当前汽车行业中,新兴发展起一种新型的点焊质量检测方法,那就是使用电阻式的电阻焊控制器,其工作原理就是检测待焊接工件的二次侧电流和电源输入,然后得到与工件金融融融状态时对应的组织对抗变化,将这些数据反馈给智能机器人内部控制器。让其进行编程计算,然后输出最佳的点焊电流,并且在每个焊点储存电流,以获得下一个焊点的相关焊接数的参考值。
        4.3激光技术的应用以及推广
        当前在汽车制造行业中,在机器人制造生产过程中使用激光技术还处于应用推广期。激光技术的应用特点:(1)焊接工件的可焊性可以比差异更深,不同类型之间的金属也能够进行激光焊接。(2)相比于传统的焊接工艺而言,激光焊接的质量更好,这是因为激光的高能量密度是传统焊接不可比拟的,激光焊接所形成的热影响区范围小,焊接冷却后工件的焊接部位变形程度小。(3)将激光焊接应用到机器人智能制造过程中,有利于实现汽车生产制造的自动化和高效率化,将激光焊接机和机器人的数控机台进行配合使用,有利于大大提高汽车生产线的制造焊接效率,减少焊接过程中出现的误差,降低人工使用成本提高生产效能。
        5结语
        我国改革开放程度的不断加深,国内汽车市场的规模愈加庞大市场前景广阔,吸引各国汽车巨头纷纷在我国投资建厂。例如我国出台的新能源汽车补贴政策,吸引了国际造车巨头特斯拉在上海投资建设超级工厂,不断倒逼我国国内汽车产业转型升级。汽车生产线不断实现智能制造化和机器化,生产线生产效率不断提高人力生产成本大大降低。
        参考文献:
        [1]杨婧文.智能制造机器人在汽车制造中的应用[J].汽车维护与修理,2020(14):71-73.
        [2]肖美兰.从疫情看我国工业机器人及智能制造产业发展[J].机器人技术与应用,2020(03):45-46.
        [3]于帅.汽车智能制造中机器人的应用[J].通讯世界,2018(09):276-277.
        [4]林理英.对机器人在汽车智能制造中的实践运用探索[J].山东工业技术,2018(13):34.
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