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摘要：科技的快速发展加速我国各行业的发展进程，推动我国提前进入现代化发展阶段，在当前的工业4.0时代，汽车制造行业逐渐向智能化方向发展，随着汽车智能制造的持续推进，机器人在汽车智能制造环节中被广泛应用。通过机器人完成那些高危、高精准的工作，并由此提升生产效率和生产质量。同时，还能减轻工人的工作量，将工人从繁重的工作任务中解放出来。
关键词：汽车智能制造;机器人;应用
引言
近年来，我国汽车行业的快速发展为我国运输行业的不断进步贡献了非常大的力量，改善我国人们的出行质量。改革开放的顺利推进使得国民经济呈现出繁荣趋势，而我国科技领域也取得了较大进步。出于跟随时代发展脚步的目的，工业生产者开始将汽车工业机器人投入到生产线运作当中，汽车智能制造中机器人的应用，使得我国的工业领域进入了新的发展阶段。
1汽车智能制造中的机器人应用概况
随着科学技术的快速发展，机器人技术已经逐渐趋于成熟，并在众多领域中被广泛应用，且效果显著，不仅减轻了企业的人工成本，还提高了企业的生产效率。机器人在汽车智能制造中扮演了重要的角色，在汽车智能制造的零部件搬运、车体焊接、喷胶和涂胶、装配、检测等环节都发挥了较大的价值，是汽车制造实现自动化生产的重要基石。机器人在汽车智能制造中的应用主要包含四大技术层面，第一，编程技术层面。在机器人进行不同工种的工作时，需要切换不同的程序，此程序就是依托于编程技术实现的。并且在机器人实际工作过程中，可以随着汽车的特征变化，实时对编程进行合理的修改;第二，仿真技术层面。此技术层面主要表现在机器人的机械结构上，通过观察可发现其结构与人的身体结构具有许多相似之处，比如机器人抓取货物的抓手。该层面主要通过机器人的终端驱动设备，以及相应编程程序来进行生产和制造工作;第三，通用技术层面。机器人在应用过程中，可以根据工种的不同，实时调换工具，调换好工具后立马就可以进行另一项工作的操作，从而实现通用性;第四，临床应用技术层面。在面对汽车智能制造中相比比较复杂且连贯的工作时，机器人可以按照相应的要求快速且精准地完成，在保障效率的同时也保障了质量。
2汽车智能制造中机器人的应用
2.1在智能制造中的应用
汽车工业机器人可以将信息系统中的操作命令接收，并根据技术人员提前设定的程度来进行工作，这样能够使得工业生产效率得到提升。在研发智能汽车工业机器人时，科技人需要融合电子科技、信息技术、机械制造等多个领域的专业知识，使得汽车工业机器人的系统功能更加完善。技术人员按照人类手臂的形态模拟研发出了机械臂，在研发这种元件时，技术人员需要引进精度更高的电子机械技术来使得机械臂的动作更加灵活。同时，技术人员还需要保证机械臂所配套传感器的感知性更强，使得机械臂能够仿照人类手臂功能来完成同样的工作。其次，在智能机器人制造中应用机电一体化技术还能够使得机器人的导航功能能够自动完成。同时，机器人还可以对生产线上产品进行标识，这样可以保证机器人装配的精准性，并保证机器人能够按照预设程度来调配产品。另外，技术人员还可以引进接口技术、传感器技术、电子技术等多种科技，这样能够保证机器人分类的合理性，提升工业化操作的效率，这样不仅能够保证工厂生产效率，还能优化产品性能，为工业企业争取更多的经济利益。例如，在某品牌汽车生产过程中，由于汽车焊点过多，为了焊接之后的车身细腻外观，工厂引入世界顶级KUKA生产线，采用零件尺寸精度达到0.05毫米激光熔/切割焊接技术，506台机器人同时开工，主焊线自动化程度达到100%。
2.2人机协作机器人自动拧紧实现过程
第一步：操作者将拧紧设备整体推至起点等待;第二步：人工按下按钮设备整体Y向伸出至设定位置;第三步：人工调整设备与发动机变速箱的相对位置，将设备推向变速箱并手动辅助后端销夹紧机构与变速箱尾销结合;第四步：当后段定位机构夹紧后，开关检测到位，其他夹紧机构自动夹紧到位;第五步：人工按下“夹紧完成”按钮，扫码设备自动扫码选择拧紧程序，夹持拧紧工具的机器人手臂根据机器人控制系统提前设置的轨迹顺序到达拧紧点位置，之后自动选择拧紧程序进行自动拧紧。第六步：机器人拧紧结束后自动回到起始位置，触发自动动作打开夹紧装置，确保设备与发动机及输送线完全脱离;第七步：操作者人工按下返回确认按钮，设备自动回到安装起点位置，自动拧紧完成。
2.3喷漆和涂胶
机器人在喷漆和涂胶环节中的应用具有较多优势，除了能对车身进行均匀喷涂外，还具备防爆等功能，能有效提高喷漆和涂胶工作的效果和质量。喷漆工作的范围主要是在车身外部，而涂胶则主要是车身的连接处。在机器人开始喷漆工作前，要为其安装相同车型的喷漆工具，比如喷漆枪等。在安装好喷漆工具后，还要设定相应的程序，在程序中选定相同车型的参数。在完成上述设置后，机器人就可以开始进行喷漆工作。在机器人开始涂胶作业前，也要为其安装相应的涂胶工具，比如膠枪等。然后按照设定的程序，开展车身连接处的涂胶工作。值得注意的亮点是，机器人在进行涂胶工作的过程中，会对车身的材质和特性进行识别，从而自动把控涂胶的厚度和胶的形状，以此避免浪费。
2.4工业机器人焊装的操作流程
工业机器人在焊接中的操作主要是采取气动自动焊枪，根据汽车结构特点，自动焊枪的外形是以X型为主，在处理特殊位置的焊接时采取异形焊枪。焊枪电流采取无极均匀调节，这样可以满足在任何条件下可靠焊接并且达到火花飞溅最小的目的。为了降低焊接变形程度，在焊接时需要采取大电流和短时间焊接的方案。例如在使用C型焊枪时，工业机器人首先按照预定的程度进入焊接工位（焊装工业机器人上下电极帽距离工位的位置要大于3mm），这样可以为车身焊接中出现的变形等预留空间。当自动输出装置将车身传出到焊装预定平台后，焊装工业机器人启动焊接伺服系统，并且通过机械装置将驱动工业机器人动臂使电极挤压工件至焊接电流通过，同时机器人补偿静臂运动距离使静电极帽挤压工件，焊接回路接通。在车身钢板受力发生变形后，工业机器人焊接电流就会瞬间增加将板材发热熔化。当然在焊接的过程中PLC通过焊接压力以及焊接脉冲时间的控制达到焊点大小控制的效果。根据调查工业机器人焊接时间要持续在0.35-0.8s之间，这样可以有效防止焊接中出现飞溅现象。工业机器人完成上述操作后，控制器就会迅速降低焊接电流，将焊接压力维持在固定的点位，直到焊核冷却发生固结。在车身焊接完成后，工业机器人动臂和静臂同步复位，电极杆释放工件，工业机器人复位进入下一个焊接点位。
2.5汽车检测
机器人在汽车检测环节的主要工作内容是对汽车进行出厂前的检测，以及汽车零部件尺寸的检测，机器人在对汽车零部件尺寸的检测中还可以对零部件进行分类。不仅具有较高的可靠性，还极大地减轻了员工的工作量，进而提升了企业的生产效率。在检测过程中，机器人会通过视觉传感器和测验控制模板获知汽车的图像信息，然后进行模型比对，比对汽车实际的零部件尺寸与模型的尺寸是否有偏差，并能判断出尺寸偏差的范围，以便后期改进。另外，机器人还能进行汽车撞击的检测。通过机器人调控汽车的速率，由此降低撞击对汽车产生的损伤，从而保障汽车的安全性。只有在进行上述检测的前提下，才能放心地将汽车投放到市场中售卖，以此确保汽车使用者的生命财产安全。
结语
综上所述，机器人在汽车智能制造中逐渐担任越发重要的角色，并且取得的效果显著。在自动化工作的过程中，机器人既能保障生产效率，又能保障产品质量，对于推动汽车智能制造的进程有重要作用。
参考文献
[1]于帅.汽车智能制造中机器人的应用[J].通讯世界，2018（09）：276-277.
[2]吴忠海，李朝博，李建龙，张慧朋.试析机器人在汽车智能制造中的应用[J].内燃机与配件，2019（02）：176-177.
[3]陈怡竹.工业机器人在汽车智能制造生产线中的应用[J].内燃机与配件，2019（21）：255-256.
[4]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.
[5]人机协作机器人的探讨[J].刘志伟.中国新技术新产品.2019（04）.
中国汽车工业工程有限公司 天津市 300113
关键词：汽车智能制造;机器人;应用
引言
近年来，我国汽车行业的快速发展为我国运输行业的不断进步贡献了非常大的力量，改善我国人们的出行质量。改革开放的顺利推进使得国民经济呈现出繁荣趋势，而我国科技领域也取得了较大进步。出于跟随时代发展脚步的目的，工业生产者开始将汽车工业机器人投入到生产线运作当中，汽车智能制造中机器人的应用，使得我国的工业领域进入了新的发展阶段。
1汽车智能制造中的机器人应用概况
随着科学技术的快速发展，机器人技术已经逐渐趋于成熟，并在众多领域中被广泛应用，且效果显著，不仅减轻了企业的人工成本，还提高了企业的生产效率。机器人在汽车智能制造中扮演了重要的角色，在汽车智能制造的零部件搬运、车体焊接、喷胶和涂胶、装配、检测等环节都发挥了较大的价值，是汽车制造实现自动化生产的重要基石。机器人在汽车智能制造中的应用主要包含四大技术层面，第一，编程技术层面。在机器人进行不同工种的工作时，需要切换不同的程序，此程序就是依托于编程技术实现的。并且在机器人实际工作过程中，可以随着汽车的特征变化，实时对编程进行合理的修改;第二，仿真技术层面。此技术层面主要表现在机器人的机械结构上，通过观察可发现其结构与人的身体结构具有许多相似之处，比如机器人抓取货物的抓手。该层面主要通过机器人的终端驱动设备，以及相应编程程序来进行生产和制造工作;第三，通用技术层面。机器人在应用过程中，可以根据工种的不同，实时调换工具，调换好工具后立马就可以进行另一项工作的操作，从而实现通用性;第四，临床应用技术层面。在面对汽车智能制造中相比比较复杂且连贯的工作时，机器人可以按照相应的要求快速且精准地完成，在保障效率的同时也保障了质量。
2汽车智能制造中机器人的应用
2.1在智能制造中的应用
汽车工业机器人可以将信息系统中的操作命令接收，并根据技术人员提前设定的程度来进行工作，这样能够使得工业生产效率得到提升。在研发智能汽车工业机器人时，科技人需要融合电子科技、信息技术、机械制造等多个领域的专业知识，使得汽车工业机器人的系统功能更加完善。技术人员按照人类手臂的形态模拟研发出了机械臂，在研发这种元件时，技术人员需要引进精度更高的电子机械技术来使得机械臂的动作更加灵活。同时，技术人员还需要保证机械臂所配套传感器的感知性更强，使得机械臂能够仿照人类手臂功能来完成同样的工作。其次，在智能机器人制造中应用机电一体化技术还能够使得机器人的导航功能能够自动完成。同时，机器人还可以对生产线上产品进行标识，这样可以保证机器人装配的精准性，并保证机器人能够按照预设程度来调配产品。另外，技术人员还可以引进接口技术、传感器技术、电子技术等多种科技，这样能够保证机器人分类的合理性，提升工业化操作的效率，这样不仅能够保证工厂生产效率，还能优化产品性能，为工业企业争取更多的经济利益。例如，在某品牌汽车生产过程中，由于汽车焊点过多，为了焊接之后的车身细腻外观，工厂引入世界顶级KUKA生产线，采用零件尺寸精度达到0.05毫米激光熔/切割焊接技术，506台机器人同时开工，主焊线自动化程度达到100%。
2.2人机协作机器人自动拧紧实现过程
第一步：操作者将拧紧设备整体推至起点等待;第二步：人工按下按钮设备整体Y向伸出至设定位置;第三步：人工调整设备与发动机变速箱的相对位置，将设备推向变速箱并手动辅助后端销夹紧机构与变速箱尾销结合;第四步：当后段定位机构夹紧后，开关检测到位，其他夹紧机构自动夹紧到位;第五步：人工按下“夹紧完成”按钮，扫码设备自动扫码选择拧紧程序，夹持拧紧工具的机器人手臂根据机器人控制系统提前设置的轨迹顺序到达拧紧点位置，之后自动选择拧紧程序进行自动拧紧。第六步：机器人拧紧结束后自动回到起始位置，触发自动动作打开夹紧装置，确保设备与发动机及输送线完全脱离;第七步：操作者人工按下返回确认按钮，设备自动回到安装起点位置，自动拧紧完成。
2.3喷漆和涂胶
机器人在喷漆和涂胶环节中的应用具有较多优势，除了能对车身进行均匀喷涂外，还具备防爆等功能，能有效提高喷漆和涂胶工作的效果和质量。喷漆工作的范围主要是在车身外部，而涂胶则主要是车身的连接处。在机器人开始喷漆工作前，要为其安装相同车型的喷漆工具，比如喷漆枪等。在安装好喷漆工具后，还要设定相应的程序，在程序中选定相同车型的参数。在完成上述设置后，机器人就可以开始进行喷漆工作。在机器人开始涂胶作业前，也要为其安装相应的涂胶工具，比如膠枪等。然后按照设定的程序，开展车身连接处的涂胶工作。值得注意的亮点是，机器人在进行涂胶工作的过程中，会对车身的材质和特性进行识别，从而自动把控涂胶的厚度和胶的形状，以此避免浪费。
2.4工业机器人焊装的操作流程
工业机器人在焊接中的操作主要是采取气动自动焊枪，根据汽车结构特点，自动焊枪的外形是以X型为主，在处理特殊位置的焊接时采取异形焊枪。焊枪电流采取无极均匀调节，这样可以满足在任何条件下可靠焊接并且达到火花飞溅最小的目的。为了降低焊接变形程度，在焊接时需要采取大电流和短时间焊接的方案。例如在使用C型焊枪时，工业机器人首先按照预定的程度进入焊接工位（焊装工业机器人上下电极帽距离工位的位置要大于3mm），这样可以为车身焊接中出现的变形等预留空间。当自动输出装置将车身传出到焊装预定平台后，焊装工业机器人启动焊接伺服系统，并且通过机械装置将驱动工业机器人动臂使电极挤压工件至焊接电流通过，同时机器人补偿静臂运动距离使静电极帽挤压工件，焊接回路接通。在车身钢板受力发生变形后，工业机器人焊接电流就会瞬间增加将板材发热熔化。当然在焊接的过程中PLC通过焊接压力以及焊接脉冲时间的控制达到焊点大小控制的效果。根据调查工业机器人焊接时间要持续在0.35-0.8s之间，这样可以有效防止焊接中出现飞溅现象。工业机器人完成上述操作后，控制器就会迅速降低焊接电流，将焊接压力维持在固定的点位，直到焊核冷却发生固结。在车身焊接完成后，工业机器人动臂和静臂同步复位，电极杆释放工件，工业机器人复位进入下一个焊接点位。
2.5汽车检测
机器人在汽车检测环节的主要工作内容是对汽车进行出厂前的检测，以及汽车零部件尺寸的检测，机器人在对汽车零部件尺寸的检测中还可以对零部件进行分类。不仅具有较高的可靠性，还极大地减轻了员工的工作量，进而提升了企业的生产效率。在检测过程中，机器人会通过视觉传感器和测验控制模板获知汽车的图像信息，然后进行模型比对，比对汽车实际的零部件尺寸与模型的尺寸是否有偏差，并能判断出尺寸偏差的范围，以便后期改进。另外，机器人还能进行汽车撞击的检测。通过机器人调控汽车的速率，由此降低撞击对汽车产生的损伤，从而保障汽车的安全性。只有在进行上述检测的前提下，才能放心地将汽车投放到市场中售卖，以此确保汽车使用者的生命财产安全。
结语
综上所述，机器人在汽车智能制造中逐渐担任越发重要的角色，并且取得的效果显著。在自动化工作的过程中，机器人既能保障生产效率，又能保障产品质量，对于推动汽车智能制造的进程有重要作用。
参考文献
[1]于帅.汽车智能制造中机器人的应用[J].通讯世界，2018（09）：276-277.
[2]吴忠海，李朝博，李建龙，张慧朋.试析机器人在汽车智能制造中的应用[J].内燃机与配件，2019（02）：176-177.
[3]陈怡竹.工业机器人在汽车智能制造生产线中的应用[J].内燃机与配件，2019（21）：255-256.
[4]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.
[5]人机协作机器人的探讨[J].刘志伟.中国新技术新产品.2019（04）.
中国汽车工业工程有限公司 天津市 300113