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机器人技术的应用是汽车制造业全自动化生产线实施的基础,现在也被视为汽车智能制造的标志之一。
1.机器人技术
工业机器人技术源于汽车工业,这已经是不争的事实。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手,用于美国通用汽车焊接车间。自此,第一台实用化工业机器人诞生,命名为unimate(万能自动),随后点焊、喷涂和弧焊机器人先后问世,并首先应用于汽车车身制造。
日本自1969年从美国引进工业机器人技术后大力从事研究。
目前日本不仅是汽车强国,更是机器人强国,日本发那科公司(fanuc)占据了汽车制造机器人大部分市场份额。在全球工业机器人品牌中,日本占半壁江山。合资、自主品牌汽车企业高度自动化的生产线如焊接、涂装等,基本采用发那科、库卡、abb、柯马等品牌的机器人。
德国制造业从1970年开始应用机械手,主要用于起重运输、焊接和设备的下料等作业。1971年德国梅赛德斯-奔驰公司开始在辛德尔芬根(sindelfin-gen)工厂使用工业机器人用于汽车制造,如今辛德尔芬根工厂已经拥有4 500个工业机器人用于汽车制造。
在当今汽车生产大国中,轿车车身上的焊点绝大多数是由焊接机器人完成的,焊接自动化率可达90%以上。随着新工厂投入使用,工业机器人的使用数量呈现出大幅上升趋势,尤其是德国汽车制造企业。如一汽大 众佛山工厂车身车间有超过800台机器人,北京奔驰的后驱车型工厂车身车间有800多台机器人,华晨宝马大东工厂有856台机器人。
人工智能技术又赋予了工业机器人新的技能,目前的工业机器人有微型电子计算机控制系统,具有视觉、触觉能力,机器人上安装有各种传感器,把感觉到的信息进行反馈,使机器人具有更多感觉机能。这些新技能机器人也被用于汽车制造,装备智能技术的提升直接提高了汽车智能制造的水平。
如华晨宝马铁西工厂,高标准的计算机控制系统可以确保完成复杂的抓手更换动作,同时确保极高的精确度。在奔驰、大众汽车的制造车间,机器视觉系统被安装在机器人上,机器人就像人长了眼睛,可以根据不同工件的流动情况或工件的位置孔信息,判断抓取工件或放置在不同的规定位置,实现多车型柔性化生产。再如博世(bosch)公司推出的协作机器人apas,具有触觉感应能力。机器人上安装了触觉检测外套,当检测到人靠得太近时,会自动降低运行速度甚至停止运动,在人离开该区域后,机器人会自动恢复正常运行速度。
在汽车制造业中,工业机器人是众多智能装备应用技术的典型代表,除此以外,还有数控加工机床、agv小车、3d打印、rfid、传感器、可编程控制器(programmable logic controller,plc)甚至无人机等硬件构成汽车制造生产车间及物流控制与执行系统。但是,即使在汽车制造车间里使用了像谷歌alphabet旗下波士顿动力公司研制出的智能机器人,也无法实现完全的智能制造。智能硬件系统必须有信息化、网络化系统的支撑才能在整个制造系统中发挥出相应的作用。
(整理:电机维修培训学校)
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