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汽车制造加工新技术

汽车制造加工新技术 工业机器人技术
姓名:蒋伟 班级:10车辆 学号:201008163059

一、技术背景
? 现代汽车制造业不断向“准时化”和“精 益生产”的方向发展,这对设备的快速响 应、柔性化、集成化和多任务处理的能力 提出了更高要求。 ? 立足客户,不断创新技术,为客户提供品 质卓越、多样化的产品与服务正是汽车制 造加工业的核心竞争力所在。

二、技术概述
工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、 伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人 操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完 成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别 适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、 提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和 产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

? 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、 信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而 形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日 益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工 业自动化水*的重要标志。 ? 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而 是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子 机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析 判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度 高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是 机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的 重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域 不可缺少的自动化设备。

三、工业机器人构造
工业机器人由主体、驱动系统和控制系 统三个基本部分组成。主体即机座和执行 机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器 人还有行走机构。大多数工业机器人有3~ 6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运 动自由度;驱动系统包括动力装置和传动 机构,用以使执行机构产生相应的动作; 控制系统是按照输入的程序对驱动系统和 执行机构发出指令信号,并进行控制。

? 工业机器人按臂部的运动形式分为四种。 直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动; 圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩 动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸 缩;关节型的臂部有多个转动关节。

? 工业机器人按执行机构运动的控制机能, 又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控 制执行机构由一点到另一点的准确定位, 适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装 卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按 给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等 作业。

工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型 和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已 编好的作业程序文件,通过RS232串口或者以太 网等通信方式传送到机器人控制柜。 示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作 者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给 驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动 轨迹操演一遍;另一种是由操作者直接领动执行 机构,按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。 在示教过程的同时,工作程序的信息即自动存入 程序存储器中在机器人自动工作时,控制系统从 程序存储器中检出相应信息,将指令信号传给驱 动机构,使执行机构再现示教的各种动作。示教 输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器 人。

四、机器人技术*抵圃煲底氨钢悄芑 机器人及其自动化成套装备已成为目前 国内外极受重视的高新技术应用领域。是 指以机器人为核心,以信息技术和网络技 术为媒介,将所有设备连接到一起而形成 的大型自动化生产线。是发展先进制造技 术实现生产线的数字化、网络化和智能化 的重要手段。

4-1.工业机器人50%以上用在汽车领域
? 工业机器人主要应用领域有弧焊、点焊、装配、搬运、喷 漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。据了 解,汽车生产的四大工艺以及汽车关键零部件的生产都需 要有工业机器人的参与。在汽车车身生产中,有大量压铸, 焊接,检测等应用,这一些目前均由工业机器人参与完成,特 别是焊接线,一条焊接线就有大量的工业机器人,自动化 的程度相当的高。在汽车内饰件生产中 ,则需要表皮弱化 机器人,发泡机器人,最后的产品切割机器人。汽车车身的 喷涂由于工作量大,危险性强,通常都会采用工业机器人代 替。 所以,完成一辆汽车的制造,需要的机器人相当多,工业 机器人已成为汽车生产中关键智能化设备。

4-2.焊接机器人在汽车制造业中发挥着重要的作用
? 焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先 进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的 工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛 应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械 等行业。新松公司自主研制的6KG、50KG、 100KG、120KG、200KG、250KG等全系列新型 焊接机器人产品,在技术上突破了大负载负重比, 保证机器人的高刚度、高精度、降低成本,提高 机器人的性价比。新型焊接机器人控制器,实现 多机器人及变位机的协调控制,支持总线技术, 增强系统扩展能力,提高控制系统可靠性。

? 截至目前,新松公司自主研制的“新型6KG弧焊 机器人”系统已在汽车零部件弧焊系统中广泛应 用。“新型165点焊机器人”系统表现出良好的 性能,焊点精度达到国际先进水*。公司生产的 系列焊接工业机器人系统装备在一汽、上汽、沈 阳中顺、金杯、重庆长安、湖南长丰等整车制造 企业广泛应用,应用功能涵盖汽车生产的冲压、 焊装、涂装、总装四大生产工艺。其中应用最多 的以弧焊、点焊为主,使生产更具有柔性,焊接 质量也得到了保证,提升了汽车生产量产化与自动 化。

4-3.移动机器人(AGV)将实在效益载入汽车制造业
新松公司自主研发的全方位AGV系统采用多种 精确导航技术,保证了AGV快速运行、精确定位, 实现了工作区域内全方位自由行走、自动安全避 让等功能。该产品已大规模应用于汽车工业生产 中,实现了发动机、后桥、齿轮箱等部件的自动 化柔性装配、其零部件的自动配送,以及发动机 总成和后桥总成与车身的动态合装。新松公司 AGV产品特点是不断引入最新的的控制理念,无 线通讯及多媒体技术,提高系统性,增加其功能。 以AGV导航技术为例,在常规的磁导航之外,目 标跟踪技术可以解决动态装配问题,而先进的基 于里程计和车体动态模型的控制方法与磁导航相 结合,可以更灵活地规划作业路线,缩小占地空 间。

随着人口红利的逐渐下降,企业用工成 本不断上涨,工业机器人正逐步走进公众 的视野。中国产业洞察网分析师李强认为, 人口红利的持续消退,给机器人产业带来 了重大的发展机遇;在国家政策支持下, 产业有望迎来爆发期。

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