汽车智能制造中机器人应用实践探究

赖大春

摘 要：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。本文阐述了汽车智能制造中机器人应用的概况，然后对机器人在汽车智能制造中的应用和未来发展趋势展开了探究。

关键词：汽车智能制造 机器人 应用实践

在“2025中国制造”国家战略发展背景下，我国的汽车制造业由传统制造模式逐渐向智能制造模式转变。在此转型的过程中，需要依托各类先进技术来为汽车智能制造提供良好保障，机器人就是其中的关键因素之一。机器人在汽车智能制造中的应用，不仅仅能使汽车企业的生产满足当前市场的发展需求，还能满足高品质、高产量的汽车制造需求。不仅如此，机器人在汽车智能制造中的应用还使得企业的人工成本得到下降，从而将更多的资金运用到科研创新中，由此推动企业的长效健康发展。因此，机器人在汽车智能制造中的应用要更加普及，并不断完善功能，从而实现更大的价值。

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 机器人在汽车智能制造中的应用实践

2.1 零部件搬运

在传统汽车制造中的零部件搬运主要依赖于人工，但由于汽车的零部件普遍体积较大，采取人工的形式不仅效率低，而且容易造成零部件的损坏。机器人应用的出现，极大地解决了这一问题。机器人可以无间断地进行装卸货、搬运、码垛等操作，相较于传统的人工搬运，速度更快、零部件损坏率更小，且运行平稳，能将汽车的零部件准确运输到指定位置。为实现机器人对零部件的精准搬运，需要相关工作人员对其安装不同型号的搬运工具，然后进行位置等程序的设置。在完成上述操作的前提下，机器人就能开始自动化搬运的过程。机器人在企业智能制造零部件搬运环节中的应用不仅能使企业的人工成本得到降低，还能保障相关工作人员的安全，帮相关工作人员减轻了工作的任务量。

2.2 车体焊接

在车体焊接环节主要应用点焊和弧焊两种技术，机器人在正式开始车体焊接工作前，要先由工作人员安装焊接工具，并设定相应的焊接程序。在完成上述設置后，机器人就可以开始自动化的车体焊接工作。机器人除了可以分别使用点焊技术和弧焊技术外，还能将这两种技术混合使用。在机器人运用点焊技术时，要为其配置自动点击修磨器，从而实现自动修复功能。在机器人运用弧焊技术时，要为其配置智能传感器，从而使焊接工作严格按照设定程序来展开，进而保障车体焊接工作的效率与质量。

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，比如胶枪等。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 汽车装配

机器人在汽车装配环节的主要工作内容是将汽车的零部件进行组装，包括车门、车窗、发动机、仪表盘等大小部件。为实现汽车装配的精准化，需要在机器人中安装不同类型的传感器，比如触觉传感器、视觉传感器、听觉传感器等，通过这些传感器，机器人可以进行正确的识别和抓取工作，从而精准地将汽车的零部件安装到指定位置上。在此基础上开展的机器人装配工作更具精密性和稳定性，并且有效地提升了汽车装配的效率。同时，减轻了工作人员的任务量，将工人从繁重的工作任务中解放了出来。

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。

3 汽车智能制造中机器人应用的未来趋势

随着机器人技术的不断成熟，机器人在汽车智能制造中所承担的工作也会越来越多，比如一些高危、恶劣环境下的人工作业将逐渐被机器人所取代。另外，随着汽车制造企业用人成本的上升，机器人也将逐渐取代工人在流水线上的工作。未来的汽车智能制造中机器人应用会越来越普遍，直到完全取代人工的工作内容。在未来，机器人会朝着更加智能化和人机融合的方向发展，并且随着各类先进技术的出现，机器人也会加强与其的结合，比如虚拟现实等。机器人未来发展方向具体分析如下：

3.1 人机融合

在未来，机器人会逐渐向人融合，具备人的语言交流能力和人的外观以及人的动作，从而使汽车智能制造中的机器人应用能更加灵活、更加仿生。

3.2 机器人与虚拟现实融合

在汽车智能制造中的机器人是由多种技术联合组成的，其中就包括虚拟现实技术，但由于当前虚拟现实技术还不够成熟，与机器人的融合度不够。因此，在未来，随着虚拟现实技术的逐渐成熟，其与机器人的融合也必将更加深入。

3.3 机器人功能多样化

未来机器人在汽车智能制造中所要承担的工种会更多，并且更复杂。因此，在未来，就需要持续开发机器人的新功能，机器人的功能将逐渐趋于多样化，从而更好地在汽车智能制造中发挥出更大的价值。

4 结语

综上所述，机器人在汽车智能制造中逐渐担任越發重要的角色，并且取得的效果显著。机器人主要应用于汽车智能制造中的五个环节，分别是汽车零部件搬运、车体焊接、喷漆和涂胶、汽车装配和检测。在这五个环节中，机器人需要由相关工作人员安装不同的工具，并设定相应环节的程序，在此基础上，机器人就能开始自动化的工作流程。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。

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