工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動(dòng)執行工作，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現各種功能的一種機器。它可以接受人類(lèi)指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業(yè)機器人還可以根據人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。

   在汽車(chē)生產(chǎn)中， 工業(yè)機器人占著(zhù)重要地位 ，工業(yè)機器人能夠自主動(dòng)作 ，廣泛應用到不同生產(chǎn)環(huán)節 ，其常配有機械手、刀具等其他便于裝配的生產(chǎn)工具。方便快捷進(jìn)行生產(chǎn) ，同時(shí)可以代替在低溫、高溫、有毒等惡劣環(huán)境下的工作 ，代替人完成繁重、單調重復的生產(chǎn) ，保證了產(chǎn)品質(zhì)量 ，提高了生產(chǎn)效率。

一、機器人的主要應用

    通常情況下 ，工業(yè)機器人在汽車(chē)生產(chǎn)中扮演著(zhù)裝配工、操作工、焊接工等角色 ，主要應用有焊接、涂膠、弧焊、噴涂等。機器人的主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。

1）能在惡劣的環(huán)境下代替人生產(chǎn) ，尤其是在危險的軍事領(lǐng)域和核工業(yè)領(lǐng)域的工作中 ，減小了安全隱患 ，例如 ，核工業(yè)生產(chǎn)設備中的檢驗和維修機器人。

2）人類(lèi)對未知領(lǐng)域探索所用到的機器人 ，或者只有機器人才能工作的行業(yè) ，例如航天衛星回收時(shí)所用的操作臂 ，深海采礦和打撈的海洋采撈機器人。

3）自動(dòng)化領(lǐng)域生產(chǎn)所用機器人主要體現在機床、下料、點(diǎn)焊和噴漆上 ，在電氣汽車(chē)制造等方面都有著(zhù)重要影響。

4）節約人力和提高企業(yè)市場(chǎng)競爭力 ，在生產(chǎn)中可以保證產(chǎn)品的準確性、可靠性和一致性。在汽車(chē)生產(chǎn)中應用有以下幾點(diǎn)體現。

    1）焊接機器人。點(diǎn)焊機器人主要負責汽車(chē)生產(chǎn)的點(diǎn)焊作業(yè) ，多在焊接車(chē)體薄板件時(shí)使用 ，據統計 ，一輛汽車(chē)車(chē)身約有3000-4000 個(gè)焊點(diǎn)。其中有 60% 是點(diǎn)焊機器人負責 ，尤其是在大批量汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上 ，所用點(diǎn)焊機器人數量能達到 150 多臺。手工焊接對工作人員有很大傷害 ，并不能保證焊接質(zhì)量。機器人工作性能體現于安裝面積小 ，工作空間大 ，在保證定位高精度（±0.25 mm）下 ，可以小節距的實(shí)現多點(diǎn)定位 ，持重力可達到 490-980 N，示教簡(jiǎn)單 ，同時(shí)保證了焊接節點(diǎn)質(zhì)量。

    2）弧焊機器人。弧焊機器人多數應用在多塊金屬連續結合處的焊縫工藝 ，可以完成自動(dòng)送絲 ，熔化電極并能在氣體保護條件下進(jìn)行焊接 ，其應用范圍很廣 ，同時(shí) ，弧焊機器人應包括焊接復配裝置系統。

    弧焊機器人的生產(chǎn)性能要求主要體現在焊槍跟蹤時(shí)的焊道運動(dòng) ，要不斷填充金屬以形成焊道 ，同時(shí)還要保證運動(dòng)時(shí)速度軌跡和穩定性。通常焊接速度范圍為 5-50 mm/s，運動(dòng)軌跡約取±（0.2 ～ 0.5）mm。為縮小焊槍姿態(tài)對焊縫質(zhì)量的影響 ，應擴大焊槍的可調范圍。

    3）裝配機器人。據統計 ，裝配勞動(dòng)量在產(chǎn)品生產(chǎn)勞動(dòng)量中占 50%-60% 的比例 ，在嚴格要求的生產(chǎn)車(chē)間要求更高 ，多的能達到 70%-80%，尤其是現代汽車(chē)對零件的精度和速度有著(zhù)越來(lái)越高的要求 ，小到車(chē)門(mén)、儀表盤(pán)、車(chē)燈等 ，大到汽車(chē)發(fā)動(dòng)機等裝配工作 ，機器人都能勝任 ，同時(shí)相比較一般機器人而言 ，裝配機器人有著(zhù)精度高、柔性好、工作空間小、能和其他相關(guān)系統或設備配合使用等特點(diǎn) ，大大提高了裝配效率。用裝配機器人完成自動(dòng)化裝配已成為必然。

    4）噴漆機器人。噴漆機器人主要完成汽車(chē)車(chē)體外表面的噴漆 ，家電產(chǎn)品和汽車(chē)所用塑料制品 ，影響著(zhù)汽車(chē)的整體效果。噴漆機器人在使用環(huán)境和動(dòng)作要求上的特點(diǎn)有 ：工作環(huán)境中含有易燃易爆的噴漆劑蒸汽 ；在沿軌跡高速運行點(diǎn)便為作業(yè)點(diǎn) ；多數噴漆機器人都是被搭載在傳送帶上 ，實(shí)現移動(dòng)噴漆。機器人在汽車(chē)生產(chǎn)中的應用除以上幾點(diǎn)外 ，還有搬運機器人、涂膠機器人、液體物質(zhì)填充加機器人等。相關(guān)數據顯示 ，機器人在汽車(chē)生產(chǎn)應用中不同生產(chǎn)環(huán)節中占的比例不同 ：弧焊占其 16%、物料搬運 占其 13%、點(diǎn)焊占其 15%、組裝占其 22%、噴漆、沖壓、鑄造各占其 3%、此外還有上料卸料、拋光打磨、檢測等均沾 15% 左右。由此可見(jiàn)機器人在汽車(chē)生產(chǎn)中的重要性。

二、機器人在汽車(chē)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題

    目前 ，機器人在汽車(chē)應用多 ，導致出現的問(wèn)題也有很多 ，例如 ，標準繁多 ，不同廠(chǎng)家生產(chǎn)設備的搭配和通訊困難 ；電氣設備中不同元件受到不同溫度、濕度等環(huán)境影響 ，出現故障 ；機器人傷害到人等問(wèn)題 ，其中涉及到技術(shù)性問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)。

1）位置偏移后重新示教。在焊接機器人在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，如果受到外力碰撞發(fā)生位置偏移 ，必須要在線(xiàn)示教后方可運行 ，此過(guò)程會(huì )占用大量的生產(chǎn)時(shí)間 ，同時(shí)還會(huì )出現意外情況。此類(lèi)機器人在今后的發(fā)展中 ，如果采用先進(jìn)的智能計算機動(dòng)態(tài)仿真 ，將會(huì )大大提高其工作水平。

2）機器人焊縫跟蹤。焊縫跟蹤是反映焊縫質(zhì)量的重要環(huán)節。示教在線(xiàn)型機器人在工作中 ，若焊縫發(fā)生細微變化而沒(méi)有及時(shí)跟蹤反饋將會(huì )影響焊縫質(zhì)量。有效的運用新型智能技術(shù) ，動(dòng)態(tài)跟蹤焊縫質(zhì)量將對焊縫的可靠性和穩定性有所保障。在要求較高的自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線(xiàn)上 ，可以使用靈活的機器人攜帶專(zhuān)業(yè)的檢測裝置對焊縫檢測 ，還可對其進(jìn)行離線(xiàn)編制和示教等。

3）機器人與生產(chǎn)設備障礙物發(fā)生碰撞。機器人在工作中會(huì )和工作設備和工位等障礙物發(fā)生碰撞 ，尤其是現代企業(yè)的工作空間狹小 ，設備眾多的情況下 ，出現這種現象的主要原因是機器人缺乏信息交換。當前一般采用外部I/O信號來(lái)實(shí)現信息交換，其檢測只是以其中一個(gè)點(diǎn)來(lái)測量 ，即在某一工序中通過(guò)交換信號來(lái)確定是否要進(jìn)行下一步工作 ，并非在一個(gè)區域中持續檢測各個(gè)環(huán)節的狀態(tài)。檢測不徹底難免會(huì )致使機器人在的運動(dòng)軌跡發(fā)生錯位或者其信號不正常交換后 ，情況失控。

三、工業(yè)機器人的發(fā)展和相關(guān)問(wèn)題的應對措施

    我國工業(yè)機器人發(fā)展的時(shí)間相對較短 ，在今后的發(fā)展中 ，可以?xún)?yōu)化以下幾點(diǎn)。

1）對機器人內部控制系統的控制語(yǔ)言和保證其正常運行的操縱模塊進(jìn)行優(yōu)化。

2）對機器人相互通信的借口進(jìn)行統一。

3）提高機器人的自我保護。

4）對人和機器人之間進(jìn)行和諧調配。

    在汽車(chē)生產(chǎn)中，工業(yè)機器人的應用會(huì )越來(lái)越多 ，在質(zhì)量、效率、數量、安全方面都有著(zhù)很大的提高 ，在生產(chǎn)中暴露的相關(guān)問(wèn)題也會(huì )增多 ，有效地對機器人進(jìn)行研發(fā)和優(yōu)化將會(huì )使機器人發(fā)展的道路更加寬敞。

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