机器人在汽车制造领域中的应用分析

梅荣娣

摘 要：随着科学技术进步与发展，当前制造业已经进入智能化时代，汽车制造领域中逐步应用工业机器人，机器人发展呈现智能化。通過合理利用机器人，可以改善传统制造方法的不足，提高汽车制造质量与效率。文中以汽车制造领域为着手点，分析机器人的优势，探讨汽车制造领域中如何有效应用机器人，推动汽车制造产业的稳步发展。

关键词：汽车制造 机器人 具体应用

随着汽车生产行业中广泛应用工业机器人，整个行业已经从劳动密集型行业逐渐向技术密集型行业转变，实现汽车制造产业的转型升级，这一切都离不开技术发展。我国有着庞大的人口技术与经济体量，这就决定了工业机器人在汽车行业应用的普遍性，解决以前很多产业中存在的问题，显著提高工作质量与效率。因此，研究汽车制造领域中机器人的应用具有现实意义。

1 汽车制造智能化及自动化的价值

汽车制造的智能化及自动化，可以改善传统焊接技术的不足，提高汽车制造质量，具体体现在以下几方面：

1.1 提高焊接安全性

在技术的推动下，应用智能化及自动化技术进行汽车制造，具有自动监视、自动报警以及自我保护的功能。在汽车焊接过程中，一旦出现故障，系统会立即启动保护措施，降低安全事故发生的概率，提升制造的安全性与可靠性。

1.2 提高管理的效率

由于智能化及自动化技术本身具有很强的综合性，在实际应用中，技术综合了网络科技、计算机、机械制造以及自动化控制等多个领域和科技，为汽车制造企业提供更加智能化的控制服务，这对于提升管理人员的管理水平，提升工作效率具有非常重要的现实意义。

1.3 提示使用性能

在智能制造系统中，可以借助数字现实和程序控制的方法，对制造情况进行调整控制，从而简化操作流程，提升工作效率。

对于高级的智能化及自动化技术，还能通过对控制对象的数学模型和外部参数的调整，自动选择最优的工作程序，为推动智能制造的自动化、智能化和网络化打下基础。

2 工业机器人运用时的先决条件分析

工业机器人本身具有一定的智能化特点，在工作时，通过接收信息系统的操作指令，按照预习设定的程序开始完成各种动作，从而帮助进行生产操作更好地满足预期的需求。机械臂作为机器人发挥功能的重要部门，本身就是对人类手臂的一种模拟，因此需要引入较高精确度的电子机械技术完成相应的动作流程。

2.1 高精度的零部件

当前市场中工业机器人大多还应用于精密制造的领域，可以进一步提升加工精度。在应用机器人时，需要设定相应的生产程序，严格依照企业的生产标准，保证生产质量和效果。在工业机器人的制造中，需要保证电机、机械臂等设备的运作。如果程序控制出现问题，将会导致产品的生产与实际发生偏离，对其后续使用和推广造成严重影响。

2.2 高精度传动系统

工业机器人的应用得到人们的广泛关注，由于具备非常明显的优势，因此也成为我国工业发展的重要趋势。其中，工业机器人在工业领域中的应用主要体现在以下两个方面：一，六轴旋转;二，直线运动。所谓的六轴旋转即机器人工作时属于旋转类运动，直线机器人通常用于上下料的操作。动力传递在机器人的应用方面具有重要影响，对于末端操作的精确度也会有很大的影响。工业机器人在应用时对精准度有着较高的要求。相对于发达国家，我国的机器人制造技术还有待提升，目前不能制造高精度的减速器，我国的减速器通常都是从日本进口的。传动系统的精确度直接影响动力系统的连接，对生产的精确度具有直接的影响。

2.3 机器人装配精度

工业机器人在制造阶段如果出现装配问题，将会影响机器人末端的精准度判断，从而对整个生产线造成非常不利的影响。因此在实际的生产应用过程中，需要全面对零部件的装备情况和设计情况进行综合考虑，从而保证各个环节在运行时不会出现偏差，保证机器人的加工精度。

2.4 机器人的精度保持效果以及末端负载能力

对于工业机器人的应用而言，在初始阶段的应用效果较好。随着时间的延长，由于零部件出现了不同程度的磨损，对于生产末端的精度也会造成不同程度的影响。这种状况造成的原因如下：第一，由于零件的磨损，精确度的保持存在一定的困难。对于机器人而言，长期保持单一重复动作，在精度上又有着较高的要求，因此会对机器人本身造成一定的干扰。第二，误差会随着使用时间的延长而增加，将会大大影响末端的操作准确性。

3 汽车制造的智能化及自动化发展分析

3.1 智能监测技术分析

在汽车制造过程中，智能化技术的自动化控制应用策略还体现在监控设计方面。首先是集中式的监控设计，这种设计方式可有效避免外界控制，而且运营维护也比较简单。在集中化的监控设计中，不仅不会因步骤繁琐与设计理念的差异而受到限制，其监控运行过程中只需对集中管理理念进行体现即可。

当然，集中式的监控设计也有其弊端存在，也就是会使处理器负荷大幅增加，进而降低处理器的运算速度。其次是远程化的监控设计方式，这种设计方式能降低电力资源的传输难度，安装费用也不高，并且远程监控具有较高的可靠性，不过仍有其局限性存在，会受到各种因素的限制而导致其通信速度下降。因此，对于小型的电气工程，适合采用远程化的监控设计方式。

3.2 采集各轴电机运动的位置

智能化技术主要指借助一定程序实现对机械设备的科学化控制，使其能够像人一样具备一定思维或有条理的处理一些简单事情。随着科技的发展，智能化技术已经超越传统计算机研究的范围，开始具备网络化以及综合性特点，针对各领域的发展都有一定价值，因此研究和开发意义重大。比如，再制造加工业中，产品的生产可以完全依托智能化技术或者相应程序进行控制，科学设计和生产，不仅是对人力的节约，同时提升生产效率，减少操作失误，这就是智能化技术的优势。

为发挥工业机器人的应用效能，在实际组装时需要进行严格的检测和校验。针对六轴旋转机器人来说，主要采用伺服电机，通过编码器实现对机器人旋转角度的检测和控制。针对直线运动机器人来说，可以借助限位挡块对其气缸机械臂的运动精度进行调整和控制。但是在实际操作中，还是要借助电子检测设备对机器人实际生产和运动状态进行监测，如此便于故障的发现和处理，保证其各项操作的精准度。

3.3 实现内部部件自我检测

对于工业机器人而言，其核心部件就是各肘关节臂上安装的减速器，主要用于维持机器人运动的稳定性。因此，技术人员通常会在减速器的基础上安装振动传感器。通过监测振動数据判断机器人的工作状态。

如果其震动频率和日常数据监测一致，则说明机器人处于稳定的工作状态中;如果存在振幅过大、振动频率过快，就说明减速器在运行过程中出现故障，需要技术人员根据实际情况进行分析和检测，进而根据需要对震动频率进行调整，确保其运行稳定。

3.4 划定机器人运动轨迹

在规划并设计机器人运行轨迹时，需要参考企业实际生产需求。而且机器人运动轨迹设计需要借助计算机程序完成。因此技术人员需要将工业机器人的运动位置与企业生产的要求结合，以数据的形式控制设备，而且计算机系统可以借助运动学公式对整个运动轨迹进行优化设计，合理设置运动量。

然后通过驱动器将计算出的运动量上传给驱动电机，确保传动轴按照运动轨迹科学运转。满足实际生产需求的前提下，保证机器人运行稳定，始终在预期轨道内平稳运转。

3.5 优化机器人运行环境

就工业机器人生产而言，也属于高精密设备加工的范畴，其日常的环境会对内部的机械部件造成直接影响。为保证设备能够拥有一个安全稳定的环境，管理人员需要全面落实管理制度，使用机电一体化技术对周边的环境进行严格控制，尤其是温度和湿度情况。在日常的管理和维护工作中，技术人员需要全面把控机器人工作环境的安全性，根据实际需要对周边环境进行科学调控，以免因为环境因素影响其正常工作状态。

焊接机器人在汽车制造过程中具有很强的优势，其作用也比较多样化。机器人焊接技术不仅可以进行焊装，而且也可以根据车身部位的不同来选择不同的焊接机器人技术。在焊接汽车车门时，运用点焊机器人技术能够高效完成车门的焊接。同时运用弧焊机器人能够有效完成合成件的取送工作，有效的节约人力成本，提升汽车制造的效益。在现代汽车的制造过程中，合理、灵活地运用焊接机器人技术，能够推动汽车焊接技术逐渐向自动化、智能化、现代化的方向发展与演变，并推动汽车制造行业发展速度、发展水平得到更好提升。

4 结语

总之，随着5G技术推广与成熟，汽车制造领域中机器人的覆盖率将不断提升，越来越多具有学习能力的智能机器人将进入到汽车制造车间，直接取代很多工种。甚至随着3D打印技术的发展，将来汽车制造中将不再需要工人操作，实现自动化生产整车。文中分析汽车制造领域中应用机器人的应用，旨在为类似研究提供借鉴。

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