工业机器人在汽车生产中占着重要地位,尤其是汽车行业的快速发展,工业机器人能够通过机器人专用底座自主动作,广泛应用到不同生产环节,其常配有机械手、刀具等其他便于装配的生产工具。方便快捷进行生产,同时可以代替在低温、高温、有毒等恶劣环境下的工作,代替人完成繁重、单调重复的生产,保证了产品质量,提高了生产效率。
通常情况下,工业机器人在汽车生产中扮演着装配工、操作工、焊接工等角色,主要应用有焊接、涂胶、弧焊、喷涂等。机器人的主要特点有以下几点。
1)能在恶劣的环境下代替人生产,尤其是在危险的军事领域和核工业领域的工作中,减小了 隐患,例如,核工业生产设备中的检验和维修机器人。
2)人类对未知领域探索所用到的机器人,或者只有机器人才能工作的行业,例如航天卫星同收时所用的操作臂,深海采矿和打捞的海洋采捞机器人。
3)自动化领域生产所用机器人主要体现在机床、下料、点焊和喷漆上,在电气汽车制造等方而都有着重要影响。
4)节约人力和提高企业市场竞争力,在生产中可以保证产品的准确性、可靠性和一致性。
在汽车生产中应用有以下几点体现。
1)焊接机器人。点焊机器人主要负责汽车生产的点焊作业,多在焊接车体薄板件时使用,据统计,一辆汽车车身约有3000~4000个焊点。其中有60%是点焊机器人负责,尤其是在大批量汽车生产线上,所用点焊机器人数量能达到1.50多台。手工焊接对工作人员有很大伤害,并不能保证焊接质量。机器人工作性能体现于安装而积小,工作空间大,在保证定位高精度(±0.25mm)下,可以小节距的实现多点定位,持重力可达到490~980N,示教简单,同时保证了焊接节点质量。
2)弧焊机器人。弧焊机器人多数应用在多块金属连续结合处的焊缝工艺,可以完成自动送兹,熔化电极并能在气体保护条件下进行焊接,其应用范围很广,同时,弧焊机器人应包括焊接复配装置系统。
弧焊机器人的生产性能要求主要体现在焊枪跟踪时的焊道运动,要不断填充金属以形成焊道,同时还要保证运动时速度轨迹和稳定性。通常焊接速度范围为5~50mm/s,运动轨迹约取±(0.2~0.5)mm。为缩小焊枪姿态对焊缝质量的影响,应扩大焊枪的可调范围。
3)装配机器人。据统计,装配劳动量在产品生产劳动量中占50%~60%的比例,在严格要求的生产车间要求 高,多的能达到70%~80%,尤其是现代汽车对零件的精度和速度有着越来越高的要求,小到车门、仪表盘、车灯等,大到汽车发动机等装配工作,机器人都能胜任,同时相比较一般机器人而高,装配机器人有着精度高、柔性好、工作空间小、能和其他相关系统或设备配合使用等特点,大大提高了装配效率。用装配机器人完成自动化装配己成为必然。
4)喷漆机器人。喷漆机器人主要完成汽车车体外表而的喷漆,家电产品和汽车所用塑料制品,影响着汽车的整体效果。喷漆机器人在使用环境和动作要求上的特点有:①工作环境中含有易燃易爆的喷漆剂蒸汽;②机器人底座在沿轨迹高速运行点便为作业点;③多数喷漆机器人都是被搭载在传送带上,实现移动喷漆。
机器人在汽车生产中的应用除以上几点外,还有搬运机器人、涂胶机器人、液体物质填充加机器人等。相关数据显示,机器人在汽车生产应用中不同生产环节中占的比例不同:弧焊占其16%、物料搬运占其13%、点焊占其15%、组装占其22%,喷漆、冲压、铸造各占其3%、此外还有上料卸料、抛光打磨、检测等均沾15%左右。由此可见机器人在汽车生产中的重要性。