工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、汽車制造業(yè)中工業(yè)機(jī)器人重要作用工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的重要的現(xiàn)代制造業(yè)自動(dòng)化裝備。多年來，我國(guó)汽車零部件生產(chǎn)一直是手工焊、專機(jī)焊占據(jù)焊接生產(chǎn)的主導(dǎo)地位，勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)環(huán)境惡劣，焊接質(zhì)量不易保證，而且生產(chǎn)的柔性也很差， 無法適應(yīng)現(xiàn)代汽車生產(chǎn)的需要。近年來由于焊接機(jī)器人的大量應(yīng)用，提高了零部件生產(chǎn)的自動(dòng)化水平及生產(chǎn)效率，同時(shí)使生產(chǎn)更具有柔性，焊接質(zhì)量也得到了保證。近年來，焊接機(jī)器人在大連華克、上海華克、上海龍馬神、南京新迪、長(zhǎng)春佛吉亞、上海匯眾等零部件及配件生產(chǎn)企業(yè)也有著典型的應(yīng)用。在汽車零部件的生產(chǎn)中廣泛采用了點(diǎn)焊、凸焊、縫焊、對(duì)焊及電弧

2、焊等焊接工藝。例如： 橫梁總成托架點(diǎn)焊，傳動(dòng)軸平衡片凸焊，汽車燃油箱縫焊，汽車輪圈連續(xù)閃光對(duì)焊，汽車轉(zhuǎn)向臂、消聲器、凈化器殼體的電弧焊等。隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展和對(duì)自動(dòng)化水平要求的不斷提高，將為焊接機(jī)器人市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)提供了一個(gè)良好的機(jī)會(huì)。預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)焊接機(jī)器人的需求量將以30%以上的速度增長(zhǎng)。從機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，焊接機(jī)器人不斷向智能化方向發(fā)展，完全實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)中機(jī)器人的群體協(xié)調(diào)和集成控制，從而達(dá)到更高的可靠性和安全性。而采用焊接機(jī)器人的汽車生產(chǎn)企業(yè)在高技術(shù)、高質(zhì)量、 低成本條件下必將獲得高速發(fā)展，也必將為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來新的生機(jī)。一、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用目前，國(guó)際上的工業(yè)機(jī)器人公司主要分

3、為日系和歐系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC 、 不二越、 川崎等公司的產(chǎn)品。歐系中主要有德國(guó)的KUKA 、 CLOOS、 瑞典的 ABB 、意大利的COMAU 及奧地利的IGM 公司。工業(yè)機(jī)器人已成為柔性制造系統(tǒng)（FMS） 、工廠自動(dòng)化（FA） 、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動(dòng)工具。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人是從20 世紀(jì) 80 年代開始起步，經(jīng)過二十年余年的努力，已經(jīng)形成了一些具有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)。先后研發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、 噴漆等工業(yè)機(jī)器人。近幾年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人及含工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線相關(guān)產(chǎn)品的年產(chǎn)銷額已突破十億元。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)年需求量在3

4、000 臺(tái)左右， 年銷售額在20 億元以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)市場(chǎng)上工業(yè)機(jī)器人總共擁有量近萬臺(tái)，占全球總量的0.56%，其中完全國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人（行業(yè)內(nèi)規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機(jī)器人企業(yè)）行業(yè)集中度占30%左右，其余都是從日本、美國(guó)、瑞典、德國(guó)、意大利等20 多個(gè)國(guó)家引進(jìn)的。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人目前主要以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用為主，年出口量為100 臺(tái)左右，年出口額為0.2 億以上。二、工業(yè)機(jī)器人 50%以上用在汽車領(lǐng)域當(dāng)前，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域主要有弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、噴漆、檢測(cè)、碼垛、研磨拋光和激光加工等復(fù)雜作業(yè)。目前， 國(guó)際上工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用范圍越來越廣闊，現(xiàn)已從傳統(tǒng)制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，進(jìn)

5、而推廣到諸如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、災(zāi)難救援等各種非制造行業(yè)。但汽車工業(yè)仍是工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)了解，美國(guó)60%的工業(yè)機(jī)器人用于汽車生產(chǎn)；全世界用于汽車工業(yè)的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)達(dá)到總用量的37%， 用于汽車零部件的工業(yè)機(jī)器人約占24%。在我國(guó)，工業(yè)機(jī)器人的最初應(yīng)用是在汽車和工程機(jī)械行業(yè)，主要用于汽車及工程機(jī)械的噴涂及焊接。目前，由于機(jī)器人技術(shù)以及研發(fā)的落后，工業(yè)機(jī)器人還主要應(yīng)用在制造業(yè)，非制造業(yè)使用的較少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近幾年國(guó)內(nèi)廠家所生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人有超過一半是提供給汽車行業(yè)?？梢姡嚬I(yè)的發(fā)展是近幾年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人增長(zhǎng)的原動(dòng)力之一。三、焊接機(jī)器人在汽車制造業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用焊接機(jī)器人是在工

6、業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)上發(fā)展起來的先進(jìn)焊接設(shè)備，是從事焊接（包括切割與噴涂） 的工業(yè)機(jī)器人，主要用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，其廣泛應(yīng)用于汽車及其零部件制造、摩托車、工程機(jī)械等行業(yè)，在汽車生產(chǎn)的沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大生產(chǎn)工藝過程都有廣泛應(yīng)用，其中應(yīng)用最多的以弧焊、點(diǎn)焊為主。目前，焊接工業(yè)機(jī)器人在一汽、上汽、沈陽中順、金杯通用、重慶長(zhǎng)安、湖南長(zhǎng)豐等整車制造企業(yè)廣泛應(yīng)用，據(jù)統(tǒng)計(jì)每輛汽車車身上，大約有3000 4000 個(gè)電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)，電阻點(diǎn)焊技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了汽車車身制造的量產(chǎn)化與自動(dòng)化。先進(jìn)的安全保護(hù)技術(shù)與汽車制造業(yè)。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的重要的現(xiàn)代制造業(yè)

7、自動(dòng)化設(shè)備。目前，國(guó)際上的工業(yè)機(jī)器人廠家主要分布在歐洲和日本，日本的主要有安川、OTC 、松下、FANUC 、 不二越、 川崎等公司的產(chǎn)品。歐系中主要有德國(guó)的KUKA 、 CLOOS、 瑞典的 ABB 、意大利的COMAU 及奧地利的IGM 公司。工業(yè)機(jī)器人已成為柔性制造系統(tǒng)（FMS） 、工廠自動(dòng)化（FA） 、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動(dòng)工具。目前， 50%以上的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域，主要應(yīng)該在弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、噴漆、檢測(cè)、碼垛、研磨拋光和激光加工等復(fù)雜作業(yè)。隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展，對(duì)機(jī)器人的需求也會(huì)越來越大，機(jī)器人在汽車制造業(yè)中所起到的作用也會(huì)更加重要。盡管目前機(jī)器人的

8、應(yīng)用現(xiàn)已從傳統(tǒng)制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，汽車工業(yè)仍是工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)了解，美國(guó)60%的工業(yè)機(jī)器人用于汽車生產(chǎn)；全世界用于汽車工業(yè)的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)達(dá)到總用量的37%nc.qoos.ipi ，用于汽車零部件的工業(yè)機(jī)器人約占24%。2007 年 5 月至 7 月，日本一家權(quán)威科技研究機(jī)構(gòu)對(duì)16 個(gè)工業(yè)機(jī)器人，4 臺(tái)電子包裝機(jī)器，12 個(gè)商用和家用機(jī)器人，12 種機(jī)器人外包裝和制造材料等四個(gè)領(lǐng)域作了一項(xiàng)調(diào)查。調(diào)查對(duì)象是日本國(guó)內(nèi)和國(guó)外的約100 家相關(guān)的科技公司。單就工業(yè)機(jī)器人而言，調(diào)查報(bào)告顯示，近幾年全球市場(chǎng)需求，呈逐年上升之勢(shì)，并且以每年3的增長(zhǎng)速度脹。在工業(yè)機(jī)器人中，雙臂機(jī)器人和帶有超過

9、7 個(gè)連接軸的操縱機(jī)器人預(yù)計(jì)市場(chǎng)需求將會(huì)飆升，需求數(shù)字在2010 年將是 2006 年全年需求的14 倍，銷售總額也將在2010 單年達(dá)到490 億日?qǐng)A。從上面這些數(shù)字不難看出，工業(yè)機(jī)器人在未來的工業(yè)領(lǐng)域仍然有著很大的發(fā)展空間。而我國(guó)的情況相對(duì)于全球范圍而言，面臨更多的是機(jī)遇和挑戰(zhàn)。這種機(jī)遇和挑戰(zhàn)對(duì)發(fā)展中的汽車工業(yè)和起步較晚的機(jī)器人行業(yè)是同時(shí)存在的。就汽車工業(yè)而言，我國(guó)的汽車工業(yè)與世界先進(jìn)國(guó)家相比，仍然存在著不小的差距?，F(xiàn)在工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)版權(quán)所有，我國(guó)已經(jīng)成為世界上第一大汽車產(chǎn)銷國(guó)。中國(guó)的汽車市場(chǎng)有今天這樣的地位，不是一天兩天形成的，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)步發(fā)展、加入 WTO 后， 汽車關(guān)稅的下調(diào)、金

10、融危機(jī)對(duì)世界汽車格局的影響等共同促成了今天中國(guó)第一汽車市場(chǎng)的形成。在這樣的歷史機(jī)遇下，中國(guó)汽車工業(yè)只有努力提高自身產(chǎn)品生產(chǎn)線的現(xiàn)代化水平、努力提高產(chǎn)品的質(zhì)量，才能在今天的汽車大家庭中占有一席之地。就工業(yè)機(jī)器人而言，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人是從20 世紀(jì) 80 年代開始起步，經(jīng)過二十年余年的努力，已經(jīng)形成了一些具有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)。先后研發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。近幾年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人及含工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線相關(guān)產(chǎn)品的年產(chǎn)銷額已突破十億元。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)年需求量在3000 臺(tái)左右，年銷售額在20 億元以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)市場(chǎng)上工業(yè)機(jī)器人總共擁有量近萬臺(tái)

11、，占全球總量的0.56%，其中完全國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人（行業(yè)內(nèi)規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機(jī)器人企業(yè)）行業(yè)集中度占30%左右，其余都是從日本、美國(guó)、瑞典、德國(guó)、意大利等20 多個(gè)國(guó)家引進(jìn)的。從上面這些數(shù)據(jù)可以看出，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人還有著相當(dāng)大的發(fā)展空間。因此 HYPERLINK http:/www.IIA www.IIA ，無論對(duì)國(guó)外機(jī)器人廠商還是國(guó)內(nèi)機(jī)器人廠商，都是一個(gè)機(jī)遇。焊接機(jī)器人在汽車制造業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用焊接機(jī)器人是在工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)上發(fā)展起來的先進(jìn)焊接設(shè)備，是從事焊接（包括切割與噴涂） 的工業(yè)機(jī)器人，主要用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，其廣泛應(yīng)用于汽車及其零部件制造、摩托車、工程機(jī)械等行業(yè)，在汽車生產(chǎn)

12、的沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大生產(chǎn)工藝過程都有廣泛應(yīng)用，其中應(yīng)用最多的以弧焊、點(diǎn)焊為主。目前，焊接工業(yè)機(jī)器人在一汽、上汽、沈陽中順、金杯通用、重慶長(zhǎng)安、湖南長(zhǎng)豐等整車制造企業(yè)廣泛應(yīng)用，據(jù)統(tǒng)計(jì)每輛汽車車身上，大約有3000 4000 個(gè)電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)造車網(wǎng)，電阻點(diǎn)焊技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了汽車車身制造的量產(chǎn)化與自動(dòng)化。多年來，我國(guó)汽車零部件生產(chǎn)一直是手工焊、專機(jī)焊占據(jù)焊接生產(chǎn)的主導(dǎo)地位，勞動(dòng)強(qiáng)度大， 作業(yè)環(huán)境惡劣，焊接質(zhì)量不易保證，而且生產(chǎn)的柔性也很差無法適應(yīng)現(xiàn)代汽車生產(chǎn)的需要。 近年來由于焊接機(jī)器人的大量應(yīng)用，提高了零部件生產(chǎn)的自動(dòng)化水平及生產(chǎn)效率，同時(shí)使生產(chǎn)更具有柔性，焊接質(zhì)量也得到了保證。近年來，焊接

13、機(jī)器人在大連華克、上海華克、上海龍馬神、南京新迪、長(zhǎng)春佛吉亞、上海匯眾等零部件及配件生產(chǎn)企業(yè)也有著典型的應(yīng)用。在汽車零部件的生產(chǎn)中廣泛采用了點(diǎn)焊、凸焊、縫焊、對(duì)焊及電弧焊等焊接工藝。例如：橫梁總成托架點(diǎn)焊，傳動(dòng)軸平衡片凸焊塑料工業(yè)網(wǎng)版權(quán)所有，汽車燃油箱縫焊，汽車輪圈連續(xù)閃光對(duì)焊，汽車轉(zhuǎn)向臂、消聲器、凈化器殼體的電弧焊等。下面，我們將用實(shí)例介紹機(jī)器人在汽車制造中的作用。福特吉龍車身裝配工廠的機(jī)器人采用了帶有Simatic 故障安全PLC 以及 PROFIsafe功能的安全系統(tǒng)。通過有效地使用Profibus 分布式配件，最大限度地減少了離散部件和配線，并使故障診斷變得更容易。正在開發(fā)的設(shè)備采用了

14、最新的分布式安全CPU ，該 CPU 帶有用梯形圖語言編寫的安全邏輯配置。Falcon（獵鷹牌）汽車完全由澳洲人自己設(shè)計(jì)，旨在占領(lǐng)本土市場(chǎng)。由于新近推出了Falcon（獵鷹牌）汽車，澳洲福特不僅榮獲了大量贊譽(yù)和業(yè)界大獎(jiǎng)，更收到了大量訂單。BA Falcon 于 2002 年十月推出，裝配六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，是一款大型家用車。該車完全由福特設(shè)在維多利亞的工廠自行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。車身部件總裝生產(chǎn)線設(shè)在墨爾本西南部的吉龍。過去吉龍工廠大量使用PL，而為新型汽車所設(shè)計(jì)的設(shè)備從一開始就選擇了面向未來的新型自動(dòng)化技術(shù)和平臺(tái)。福特過去一直致力于尋找這樣一個(gè)平臺(tái)：靈活，簡(jiǎn)便， 易于電氣技師管理和發(fā)現(xiàn)問題，并且能很好地與包

15、括機(jī)器人和閥組在內(nèi)的第三方部件在 “現(xiàn)場(chǎng)總線”上進(jìn)行整合 .西門子 Simatic 通過大量的深入調(diào)查研究，總裝線的工程師們最終選擇了西門子Simatic系列產(chǎn)品。接下來，他們需要選擇安全系統(tǒng)。福特過去一直依賴傳統(tǒng)的綜合硬件安全技術(shù)，但現(xiàn)在決定用新型的具有故障安全功能S7-400F PLC 替代以往復(fù)雜的安全電路系統(tǒng)。西門子當(dāng)?shù)胤桨柑峁┥蘄CT、 澳洲西門子以及一位來自德國(guó)西門子自動(dòng)化認(rèn)證中心的專家?guī)椭Ｌ毓餐瓿闪诉@一創(chuàng)新概念的設(shè)計(jì)。最終的設(shè)計(jì)方案非常出色，可整齊劃一地應(yīng)用于待建的六個(gè)單元。不但如此，電流接觸器、繼電器、 復(fù)雜的布線系統(tǒng)也大大減少。與先前的單元相比，安全性能得到了改善，并且增

16、加了更多安全設(shè)施和自動(dòng)檢查功能。這些設(shè)施可以維護(hù)系統(tǒng)并更安全簡(jiǎn)便地設(shè)定操作。觸摸板為操作者提供了更詳細(xì)的檢測(cè)信息，使診斷工作更加清晰簡(jiǎn)便。車身總裝單元對(duì)機(jī)器人焊接而言至關(guān)重要。通常，沖壓金屬部件在操作平臺(tái)上被點(diǎn)焊，有時(shí)還被機(jī)器人送到其他設(shè)備接受進(jìn)一步處理。福特工程師們運(yùn)用Simatic HMI 以及 Profibus分布式輸入輸出技術(shù)最大限度地發(fā)揮單元設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。機(jī)器人界面直接通過Profibus 進(jìn)行傳送，使得數(shù)據(jù)交換變得快捷方便。與設(shè)備相連的電磁閥和接近開關(guān)通過Profibus 上的 Festo閥組進(jìn)行連接。通常操作站使用PP17操作面板實(shí)現(xiàn)清晰而穩(wěn)定的操作者互動(dòng)，并通過可觸摸面板提供產(chǎn)量

17、數(shù)據(jù)和診斷信息。在較大的單元中，MP370 觸摸面板在中心位置提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)和診斷信息。觸摸面板能輸出優(yōu)質(zhì)圖像可以顯示出鉗夾和接近開關(guān)的動(dòng)態(tài)狀況。這樣一來就為操作者提供了清晰的診斷信息。來自焊接裝置上的MP370 觸摸面板的菜單顯示單元的自動(dòng)化系統(tǒng)受控于標(biāo)準(zhǔn)（非故障安全）S7-400F 內(nèi)的梯形圖語言代碼，并與機(jī)器人內(nèi)嵌的程序緊密互動(dòng)。福特根據(jù)進(jìn)程需要對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程，并與負(fù)責(zé)監(jiān)控的PLC 設(shè)備保持緊密聯(lián)系。通過與福特的通力合作，ICT 已經(jīng)為大多數(shù)場(chǎng)合設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)的控制代碼。福特的工作人員已經(jīng)在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了這些操作代碼。安全系統(tǒng)對(duì)于所有單元而言至關(guān)重要。一般來講，每個(gè)單元都有圍墻保護(hù)。人工裝載部件

18、的操作臺(tái)都有輕型防護(hù)裝置，此外還有一個(gè)雙手控制裝置，可以在操作之前把部件夾緊。與此同時(shí)，輕型防護(hù)裝置會(huì)保護(hù)操作區(qū)內(nèi)的操作者。機(jī)器人底部開關(guān)監(jiān)控機(jī)器人的動(dòng)向，以確保當(dāng)機(jī)器人在某處工作時(shí)能順利操作另一處設(shè)備。防護(hù)裝置還可以保護(hù)升降機(jī)，確保成型部件都通過升降機(jī)卸載到托盤上。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)防護(hù)裝置、出入門和緊急停止設(shè)備發(fā)出的信號(hào)在機(jī)器人，設(shè)備電磁閥，伺服轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)以及螺線空氣排放閥門等處采取安全互鎖定操作。出入門上的電氣鎖也由PLC 控制。所有這些安全功能均由具有故障安全功能的PLC， S7-400F 實(shí)現(xiàn)。使用相關(guān)軟件簡(jiǎn)化了系統(tǒng)配線，并使安全邏輯更加出色。同時(shí)， 過去在硬件系統(tǒng)上無法實(shí)現(xiàn)的一些新維護(hù)功能現(xiàn)

19、在也已變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。觸摸面板清楚地顯示安全系統(tǒng)的詳細(xì)信息和精確到點(diǎn)的診斷信息。這樣， 不再需要操作員通過PLC 檢查故障維護(hù)工作大大簡(jiǎn)化。ICT 測(cè)試并完成了PLC 上的“故障保護(hù)” 代碼， 福特也大力參與了系統(tǒng)配置和軟件結(jié)構(gòu)的過程。福特希望在確保安全功能的同時(shí)自由操作標(biāo)準(zhǔn)控制。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)楣に囘^程是多變的，而安全功能卻一成不變。S7-400F實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo)。有了它， 福特技師們就可以在不影響故障安全功能的情況下修改標(biāo)準(zhǔn)碼。最新推出的用梯形圖語言編程的分布式安全系統(tǒng)是由福特公司完成的。用梯形圖編寫的“故障保護(hù)”邏輯程序今后將被所有系統(tǒng)采納，就像用較早的 S7-400F 替代 CFC 一樣。福

20、特相信 S7315F PLC 是一套成本低廉，功能強(qiáng)大的CPU。 福特將會(huì)在那些僅需一兩個(gè)繼電器的小型安全輸入/輸出系統(tǒng)上使用它。目前正在為一款新車開發(fā)五個(gè)單元。新單元的安全系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)將采用S7-315F 分布式安全技術(shù)。又如， ABB 機(jī)器人裝備沖壓生產(chǎn)線推進(jìn)巴西大眾汽車生產(chǎn)效率，一條新建的ABB 機(jī)器人生產(chǎn)線推進(jìn)了巴西大眾汽車沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。此次 ABB 公司提供的解決方案使大眾在沖壓生產(chǎn)線上從過去每天170 個(gè)面板的生產(chǎn)量增加到每天3880 塊，且有8 個(gè)不同的零件系列產(chǎn)品。另外，先前由同樣30 個(gè)員工在3 或 4天里能完成一個(gè)托盤，但現(xiàn)在同樣的員工在一周時(shí)間內(nèi)能完成3

21、 個(gè)托盤架的生產(chǎn)。此次涉及的自動(dòng)化改造的沖壓生產(chǎn)線是靠近巴西圣保羅的大眾新型Anchieta 汽車工廠的兩線生產(chǎn)線之一，它是共5.65 億現(xiàn)現(xiàn)代化改造工程項(xiàng)目中的一部分，這些改造項(xiàng)目將使該具有 50 年的旗艦工廠成為巴西國(guó)內(nèi)最現(xiàn)代化和最高效的工廠。通過 IRB 6650 機(jī)器人裝備沖壓生產(chǎn)線，生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間減半，從過去1 分鐘 1.5 個(gè)零件增加到每分析2.8個(gè)零件。ABB 解決方案使用了創(chuàng)新的技術(shù)，如兩臺(tái)機(jī)器人之間的輪轉(zhuǎn)，以及為 6 軸機(jī)器人新增第7 軸， 這些加速了生產(chǎn)線上的零件移動(dòng)速度。FANUC iR Vision 2DV 視覺系統(tǒng)主要是通過視覺系統(tǒng)軟件設(shè)置，建立視覺畫面上的點(diǎn)位與機(jī)器人

22、位置相對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)工件進(jìn)行視覺成像，與已標(biāo)定的工件進(jìn)行比較，得出偏差值，即機(jī)器人抓放位置的補(bǔ)償值，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)抓放。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人在無夾具定位工件情況下的自動(dòng)柔性搬運(yùn)?；貧w國(guó)內(nèi)，奇瑞公司以高質(zhì)量的技術(shù)挑戰(zhàn)著自動(dòng)化的革命。截至目前，奇瑞公司已開發(fā)出數(shù)款機(jī)器人，計(jì)劃小批量制造并在內(nèi)部應(yīng)用成熟后，2013 年開始大批量制造，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化。在日前召開的中國(guó)企業(yè)新紀(jì)錄（第14 批 ）發(fā)布大會(huì)暨中國(guó)企業(yè)自主創(chuàng)新高層論壇上，國(guó)內(nèi)首臺(tái)自主研制的大負(fù)載點(diǎn)焊機(jī)器人（78.790,0.00,0.00%）奇瑞公司 QH 165 工業(yè)點(diǎn)焊機(jī)器人，作為對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及調(diào)結(jié)構(gòu)、促增長(zhǎng)具 有重大推動(dòng)作用的重點(diǎn)發(fā)布

23、項(xiàng)目之一在會(huì)上進(jìn)行了發(fā)布。據(jù)了解，QH 165 工業(yè)點(diǎn)焊機(jī)器人是國(guó)內(nèi)首臺(tái)自主研制的165 公斤級(jí)點(diǎn)焊機(jī)器人，由奇瑞與哈工大聯(lián)合研制開發(fā)，技術(shù)上突破了高速大負(fù)載工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、高速大負(fù)載運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性控制等方面的技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了良好的人機(jī)交互操作。截至目前，“ 165 點(diǎn)焊機(jī)器人”在奇瑞汽車公司焊裝車間已成功焊接幾萬套汽車車身部件，表現(xiàn)出良好的性能，焊點(diǎn)精度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。為填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的空白，奇瑞公司于2007 年啟動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目，與哈工大在機(jī)器人領(lǐng)域開展合作，并于 2008 年 9 月成功開發(fā)出第一臺(tái)樣機(jī)。該機(jī)器人設(shè)計(jì)應(yīng)用于點(diǎn)焊領(lǐng)域，同時(shí)可用于搬運(yùn)、裝配等領(lǐng)域，各項(xiàng)技術(shù)

24、參數(shù)達(dá)到國(guó)外機(jī)器人設(shè)計(jì)水平。今年9 月， “哈工大奇瑞機(jī)器人聯(lián)合開發(fā)中心”已在哈工大落成。建立了“產(chǎn)、學(xué)、研、用”一體化合作模式，推動(dòng)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展。 在奇瑞公司的自主創(chuàng)新體系中，除了對(duì)關(guān)鍵零部件和關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)外，還有非常重要的一項(xiàng)，就是對(duì)關(guān)鍵裝備的自主研發(fā)。目前，我國(guó)汽車工業(yè)工藝裝備的高效化、自動(dòng)化水平較低，僅為30%左右，而先進(jìn)國(guó)家則高達(dá)90%以上，而且在一些關(guān)鍵裝備的供應(yīng)上仍然受制于人。合資企業(yè)基本上不采購中國(guó)的汽車制造裝備，無法帶動(dòng)國(guó)內(nèi)汽車裝備制造企業(yè)整體實(shí)現(xiàn)技術(shù)提升。隨著我國(guó)汽車制造企業(yè)越來越廣泛地參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，迫切需要提高工藝裝備的高效、集成化程度。 此外，汽車裝備制造業(yè)有著

25、巨大的市場(chǎng)和利潤(rùn)空間。奇瑞公司通過對(duì)關(guān)鍵裝備的自主研發(fā)， 將不僅大幅度提高自身的裝備配套能力，降低對(duì)關(guān)鍵裝備的采購成本，還將促進(jìn)我國(guó)汽車裝備制造業(yè)的充分競(jìng)爭(zhēng)和整體進(jìn)步，帶動(dòng)相關(guān)上游和下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模化的集中，提高國(guó)內(nèi)汽車裝備制造業(yè)的整體水平。今年以來，奇瑞公司還啟動(dòng)了國(guó)家863 項(xiàng)目 210kg 負(fù)載機(jī)器人，以及工信部NC 重大專項(xiàng)165KG 點(diǎn)焊機(jī)器人、6KG 弧焊機(jī)器人的開發(fā)，并逐步形成30KG、 50KG、 80KG、 100KG、250KG 等全系列點(diǎn)焊機(jī)器人產(chǎn)品，后期將延伸到弧焊機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、裝配機(jī)器人等，覆蓋工業(yè)機(jī)器人在汽車行業(yè)的所有應(yīng)用。截至目前，奇瑞公司已開發(fā)出數(shù)

26、款機(jī)器人，計(jì)劃小批量制造并在內(nèi)部應(yīng)用成熟后，2013 年開始大批量制造，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化。經(jīng)過 20 年的改革開放，隨著對(duì)商品高質(zhì)量和多樣化的要求不斷提高，生產(chǎn)過程的柔性自動(dòng)化要求日益迫切，在電子、家電、汽車和輕工等行業(yè)，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用日趨廣泛。從各國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展歷史來看，一般在技術(shù)成熟，進(jìn)入應(yīng)用后不久，通過一批用戶應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人取得經(jīng)濟(jì)和技術(shù)效果的示范作用，推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人制造業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，需求量日益增長(zhǎng)。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的主體應(yīng)該是生產(chǎn)企業(yè)，把一般量大面廣、通用的工業(yè)機(jī)器人集中到企業(yè)生產(chǎn)制造，改變目前由科研單位分散研制的狀況，才能使我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人真正形成規(guī)?；a(chǎn)，達(dá)到性能好、價(jià)格

27、低、維修服務(wù)有保證，使機(jī)器人推廣應(yīng)用到各行各業(yè)，發(fā)揮作用。隨著我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，前期可以依靠進(jìn)口產(chǎn)品，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，由于需要量很大，有必要形成自己的制造體系，這樣做不但有利于提高國(guó)產(chǎn)機(jī)器人性能價(jià)格比，而且對(duì)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)也會(huì)帶來推動(dòng)的作用。工業(yè)機(jī)器人在許多生產(chǎn)領(lǐng)域的使用實(shí)踐證明，它在提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益，改善工人勞動(dòng)條件等方面，有著令世人矚目的作用，引起了世界各國(guó)和社會(huì)各層人士的廣泛關(guān)注。在新的世紀(jì)，機(jī)器人工業(yè)必將得到更加快速的發(fā)展和更加廣泛的應(yīng)用。汽車工業(yè)作為一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)，它的每一個(gè)發(fā)展、進(jìn)步，都離不開相關(guān)科學(xué)技術(shù)、工業(yè)等發(fā)展支持。在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)

28、領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出的高新科技成果，也必將促進(jìn)汽車工業(yè)向更高目標(biāo)發(fā)展。相信在不久的將來，通過我們的共同努力，國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)會(huì)逐步縮短與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平的差距，迎接 WTO 帶給汽車工業(yè)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。接下來，我們討論一下焊接機(jī)器人在汽車生產(chǎn)應(yīng)用中的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)圖像處理技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)器視覺已在包括汽車制造業(yè)在內(nèi)的很多工業(yè)部門得到越來越廣泛的應(yīng)用。這些領(lǐng)域包括批量生產(chǎn)條件下的精密測(cè)量、工件表面缺陷檢測(cè)、生產(chǎn)線中對(duì)零件標(biāo)識(shí)和字符的自動(dòng)識(shí)別以及判斷裝配結(jié)果是否正確等，在一些用于汽車制造業(yè)的專用設(shè)備，如刀具預(yù)調(diào)測(cè)量?jī)x中，機(jī)器視覺也已替代了傳統(tǒng)的檢測(cè)方式。作為一種新穎而又實(shí)用的傳感技術(shù)，圖像檢測(cè)

29、單元近年已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，一些知名的廠商，如日本的松下公司、德國(guó)的西門子公司等都推出了品種規(guī)格齊全的系列化產(chǎn)品，包括光源、攝像頭、處理器等，對(duì)圖像檢測(cè)技術(shù)的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了有利的條件。 與此同時(shí)，所頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不但規(guī)范了生產(chǎn)，而且為用戶在不同情形下選用合適的檢測(cè)單元，更快、更好地進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。以汽車制造業(yè)為主的制造業(yè)發(fā)展促進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。汽車制造業(yè)屬于技術(shù)、資金密集型產(chǎn)業(yè)，也是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的行業(yè)。在我國(guó)，工業(yè)機(jī)器人的最初應(yīng)用是在汽車和工程機(jī)械行業(yè)，主要用于汽車及工程機(jī)械的噴涂及焊接。2000 年開始，受國(guó)家宏觀政策調(diào)控及居民消費(fèi)水平提高的影響，我國(guó)汽車工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)高速增長(zhǎng)

30、期。面對(duì)這種局面，國(guó)際汽車巨頭紛紛進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)并與我國(guó)企業(yè)合資設(shè)廠或擴(kuò)大原有生產(chǎn)規(guī)模，國(guó)內(nèi)企業(yè)也紛紛轉(zhuǎn)型或加大對(duì)汽車行業(yè)的投資，整個(gè)行業(yè)增產(chǎn)擴(kuò)能增加了對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，最近幾年國(guó)內(nèi)廠家所生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人有超過一半是提供給汽車行業(yè)的，海關(guān)進(jìn)出口增長(zhǎng)數(shù)據(jù)與汽車行業(yè)增長(zhǎng)數(shù)據(jù)具有較高的相關(guān)度?？芍?汽車工業(yè)的發(fā)展是近幾年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人增長(zhǎng)的原動(dòng)力之一。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)金屬于一體的重要現(xiàn)代化制造業(yè)自動(dòng)化裝備。工業(yè)機(jī)器人已成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、工廠自動(dòng)化(FA)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的自動(dòng)工具。目前國(guó)際上的工業(yè)機(jī)器人公司主

31、要分為日系和歐系。日系中主要有安川、OTC 、松下、FANUC 、 不二越、 川崎等公司的產(chǎn)品。歐系中主要有德國(guó)的KUKA 、 CLOOS， 瑞典的 ABB ，意大利的COMAU 及奧地利的IGM 公司。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人是從20 世紀(jì) 80 年代開始起步，經(jīng)過20 多年的努力，已經(jīng)形成了一些具有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)。先后研發(fā)出弧焊、電焊、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓及噴漆等工業(yè)機(jī)器人。近幾年， 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人及含工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線相關(guān)的產(chǎn)品的年銷售額已突破10 億元。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)年需求量在3000 臺(tái)左右，年銷售額在20 億元以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)市場(chǎng)上工業(yè)機(jī)器人總共擁有量盡萬臺(tái)，

32、占全球總量的0.56%，其中完全國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人(行業(yè)規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機(jī)器人企業(yè))行業(yè)集中度占30%左右，其余都是從日本、美國(guó)、瑞典、德國(guó)、意大利等20 多個(gè)國(guó)家引進(jìn)的。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人目前主要以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用為主，年出口量為100 臺(tái)左右，年出口額為0.2 億元以上。工業(yè)機(jī)器人50%以上用在汽車領(lǐng)域目前，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域主要有弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬用、噴漆、檢測(cè)、碼垛、研磨拋光和激光加工等復(fù)雜作業(yè).目前，國(guó)際上工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用范圍越來越廣泛，現(xiàn)已從傳統(tǒng)制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，進(jìn)而推廣到諸如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、 災(zāi)難救災(zāi)等各種非制造行業(yè)。但汽車工業(yè)仍是工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)了解

33、，美國(guó)60%的工業(yè)機(jī)器人用于汽車生產(chǎn)，全世界用于汽車工業(yè)的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)達(dá)到總用量的37%，用于汽車零部件的工業(yè)機(jī)器人約占24%。 在我國(guó)，工業(yè)機(jī)器人的最初應(yīng)用是在汽車和工程機(jī)械行業(yè)，主要用于汽車及工程機(jī)械的噴涂及焊接。目前， 由于機(jī)器人技術(shù)及研發(fā)的落后，工業(yè)機(jī)器人還主要應(yīng)用在制造業(yè)，非制造業(yè)使用的較少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近幾年國(guó)內(nèi)廠家所生產(chǎn)的哦工業(yè)機(jī)器人有超過一半是提供給汽車行業(yè)?？梢姡嚬I(yè)的發(fā)展是近幾年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人增長(zhǎng)的原動(dòng)力之一。焊接機(jī)器人在汽車制造業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用焊接機(jī)器人實(shí)在工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)上發(fā)展起來的先進(jìn)焊接設(shè)備，是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機(jī)器人，主要用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，

34、其廣泛應(yīng)用于汽車及零部件制造、摩托車、工程機(jī)械等行業(yè)，在汽車生產(chǎn)的沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大生產(chǎn)工藝過程中都有廣泛應(yīng)用，其中應(yīng)用最多的以弧焊、點(diǎn)焊為主。 目前，焊接工業(yè)機(jī)器人在一汽、上汽、沈陽中順、金杯通用、重慶長(zhǎng)安、湖南長(zhǎng)豐等整車制造企業(yè)廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每輛汽車身上，大約有3000 4000 個(gè)電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)。電阻電焊技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了汽車車身制造的量產(chǎn)化與自動(dòng)化。多年來，我國(guó)汽車零部件生產(chǎn)一直是手工焊、專機(jī)焊接占據(jù)焊接生產(chǎn)的主要地位，勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)環(huán)境惡劣，焊接質(zhì)量不易保證，而且生產(chǎn)的柔性也很差，無法適應(yīng)現(xiàn)代汽車生產(chǎn)的需要。近年來由于焊接機(jī)器人的大量應(yīng)用，提高了零部件生產(chǎn)的自動(dòng)化水平及生產(chǎn)

35、效率，焊接質(zhì)量也得到了保證。近年來，焊接機(jī)器人在大連華克、上海華克，上海龍馬神、南京新迪、長(zhǎng)春佛吉亞、上海匯眾等零部件及配件生產(chǎn)企業(yè)也有著典型的應(yīng)用。在汽車零部件的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用了點(diǎn)焊、凸焊、縫焊、對(duì)焊及電弧焊等焊接工藝。如：橫梁總成托架電焊，傳動(dòng)軸平衡片凸焊，汽車燃油箱縫焊，汽車輪圈連續(xù)閃光對(duì)焊，汽車轉(zhuǎn)向臂、消聲器、凈化器殼體的電弧焊等。隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展和對(duì)自動(dòng)化水平要求的不斷提高，將為焊接機(jī)器人市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)提供了一個(gè)良好的機(jī)會(huì)。預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)焊接機(jī)器人的需求量將以30%以上的速度增長(zhǎng)。從機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，焊接機(jī)器人不斷向智能化方向發(fā)展，完全實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)中機(jī)器人的群體協(xié)調(diào)和集成控

36、制，從而達(dá)到更高的可靠性和安全性。而采用焊接機(jī)器人的汽車生產(chǎn)企業(yè)在高技術(shù)、高質(zhì)量、 低成本條件下必將獲得高速發(fā)展，也將為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來新的生機(jī)。 工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的重要的現(xiàn)代制造業(yè)自動(dòng)化裝備。目前，國(guó)際上的工業(yè)機(jī)器人公司主要分為日系和歐系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC 、 不二越、 川崎等公司的產(chǎn)品。歐系中主要有德國(guó)的KUKA 、 CLOOS、 瑞典的 ABB 、意大利的COMAU 及奧地利的IGM 公司。工業(yè)機(jī)器人已成為柔性制造系統(tǒng)（FMS） 、工廠自動(dòng)化（FA） 、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動(dòng)工具。我國(guó)

37、工業(yè)機(jī)器人是從20 世紀(jì)80 年代開始起步，經(jīng)過二十年余年的努力，已經(jīng)形成了一些具有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)。先后研發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。近幾年， 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人及含工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線相關(guān)產(chǎn)品的年產(chǎn)銷額已突破十億元。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)年需求量在3000 臺(tái)左右，年銷售額在20 億元以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)市場(chǎng)上工業(yè)機(jī)器人總共擁有量近萬臺(tái)，占全球總量的0.56%，其中完全國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人（行業(yè)內(nèi)規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機(jī)器人企業(yè)）行業(yè)集中度占30%左右，其余都是從日本、美國(guó)、瑞典、德國(guó)、意大利等20 多個(gè)國(guó)家引進(jìn)的。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人目前主要以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用為主

38、，年出口量為100 臺(tái)左右，年出口額為0.2 億以上。二、工業(yè)機(jī)器人50%以上用在汽車領(lǐng)域當(dāng)前，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域主要有弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、噴漆、檢測(cè)、碼垛、研磨拋光和激光加工等復(fù)雜作業(yè)。如何用一個(gè)固體管內(nèi)核來驅(qū)動(dòng)環(huán)形薄膜，還要解決WSL 機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和封裝問題。第一個(gè)原型會(huì)于明年年初問世，將在固定內(nèi)核內(nèi)部采用電動(dòng)馬達(dá)，來驅(qū)動(dòng)不斷翻轉(zhuǎn)的環(huán)形薄膜。同時(shí)，Hong 的研究小組還將繼續(xù)研究EAP 和類似的材料，將之制作成制動(dòng)環(huán)并通過伸展和收縮來向前移動(dòng)，以用之來取代電動(dòng)馬達(dá)。他們將會(huì)在制動(dòng)環(huán)的首尾兩端放置EAP，來推動(dòng)外表的薄膜，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)機(jī)器人前進(jìn)。2008 年， Hong 的研究小組將制作出

39、第一個(gè)采用EAP 制動(dòng)器的原型。之后，他們將試圖解決機(jī)器人封裝的問題，以便即使在其外部皮膚運(yùn)動(dòng)過程中傳感器也能保持固定。在過去的5 年， Hong 曾試圖建立一個(gè)科學(xué)機(jī)構(gòu)，幫助別人利用非傳統(tǒng)移動(dòng)方法、傳感器和制動(dòng)器來制作自己的機(jī)器人原型。Hong 表示： “由于我們的資金是來自國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的， 所以我們的最終目標(biāo)并不是要制作一個(gè)能夠大規(guī)模生產(chǎn)的原型，而是力圖突破科學(xué)和技術(shù)的界線，從而明白這樣一種新型的移動(dòng)方法能有什么樣的作用?！?未來研究但是， Hong 并沒有把所有精力都放在了WSL 上。他還獲得了多項(xiàng)資助，目前正在弗吉尼亞理工大學(xué)的機(jī)器人和機(jī)械裝置實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行多項(xiàng)有關(guān)其它非傳統(tǒng)移動(dòng)方式的研

40、究。Hong 說： “我們正在實(shí)驗(yàn)室研究多種新型的移動(dòng)方法。 除了這項(xiàng)由NSF 贊助的 WSL 研究計(jì)劃， 我們還在研究輪足混合式機(jī)器人、三足機(jī)器人和人形機(jī)器人?！?Hong 在研究的另外三種新型機(jī)器人包括帶活動(dòng)輪輻系統(tǒng)的智能移動(dòng)機(jī)器人，智能動(dòng)態(tài)人形機(jī)器人和自激勵(lì)三足動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)機(jī)器人。Hong 是弗吉尼亞理工大學(xué)智能足球機(jī)器人的顧問，該大學(xué)的足球機(jī)器人每年都參加RoboCup，這是一項(xiàng)國(guó)際性的自動(dòng)機(jī)器人足球賽事。他還是弗吉尼亞理工大學(xué)VictorTango機(jī)器車隊(duì)的顧問之一，該隊(duì)即將參加國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署舉辦的機(jī)器車挑戰(zhàn)大賽。Hong 是 NASASummerFacultyFellowship

41、獎(jiǎng)和美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)/通用汽車的青年學(xué)者獎(jiǎng)的得主，還贏得了ASME 機(jī)械和機(jī)器人會(huì)議最佳論文獎(jiǎng)。自動(dòng)化產(chǎn)品的控制功能日漸強(qiáng)大，再加上編程技術(shù)的簡(jiǎn)化，使得將機(jī)器人連接起來的工作越來越簡(jiǎn)單，隨之發(fā)展而來的機(jī)器人的協(xié)作應(yīng)用也改變了汽車制造的方式，它是汽車制造技術(shù)發(fā)展的又一個(gè)明顯的標(biāo)志。隨著價(jià)格越來越便宜而功能越來越強(qiáng)大，機(jī)器人已被廣泛地應(yīng)用于汽車制造的各個(gè)方面，而且機(jī)器人有能力完成更多高難度的工作任務(wù)。不僅如此，機(jī)器人還可以相互協(xié)作，這使其有可能承擔(dān)以前必須采用手工或特別設(shè)計(jì)的輔助工具才能完成的復(fù)雜工作。雖然在目前的汽車行業(yè)，焊接仍然是機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域（如表所示）， 但是各汽車公司正利用飛速發(fā)

42、展的計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地?cái)U(kuò)展機(jī)器人的適用范圍。一方面， 成本的下降使得各汽車公司有能力將更多的機(jī)器人運(yùn)用于生產(chǎn)；另一方面，日益強(qiáng)大的計(jì)算功能使機(jī)器人能夠執(zhí)行以前甚至連編程設(shè)備都無法完成的、特別復(fù)雜的工作任務(wù)。這些改變無疑將有助于改善汽車制造質(zhì)量，控制成本。機(jī)器人的協(xié)作應(yīng)用今天，自動(dòng)化產(chǎn)品的控制功能日漸強(qiáng)大，再加上編程技術(shù)的簡(jiǎn)化，使得現(xiàn)在將機(jī)器人連接起來比過去要簡(jiǎn)單得多。機(jī)器人的協(xié)作應(yīng)用改變了汽車制造的方式，它是汽車制造技術(shù)發(fā)展的又一個(gè)明顯的標(biāo)志。現(xiàn)在， 機(jī)器人可以在完成某個(gè)零件上的某項(xiàng)工作后，然后將其傳送給下一個(gè)機(jī)器人。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，只用一個(gè)控制器來控制一個(gè)以上的機(jī)械手已變得非常簡(jiǎn)單。這使

43、控制器能操縱的機(jī)械A(chǔ)BB 最新推出的4 臺(tái)機(jī)器人和總計(jì)36得在很多領(lǐng)域采用機(jī)器人來替代以前必需的特殊工具或人工成為可能。手和運(yùn)動(dòng)軸越多，機(jī)械手相互碰撞或發(fā)生其他問題的機(jī)會(huì)就越小。例如IRC5 控制器通過全新MultiMove 功能，能夠由一臺(tái)控制器控制多達(dá)個(gè)軸，從而可以很容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的協(xié)調(diào)運(yùn)行。在運(yùn)行過程中，一個(gè)機(jī)器人拿起一個(gè)零件，握著它讓另一個(gè)機(jī)器人完成一項(xiàng)給定的任務(wù)。對(duì)于較復(fù)雜的任務(wù)，兩個(gè)或幾個(gè)機(jī)器人一起握住這些零件，與此同時(shí)，其他的機(jī)器人執(zhí)行上緊螺栓或?qū)⑺鼈兒附釉谝黄鸬墓ぷ魅蝿?wù), 總之， 在機(jī)器人的相互配合下，可以很容易地確定零件的精確位置并高效率地完成預(yù)定的工作任務(wù)。取消夾具系統(tǒng)讓好幾

44、個(gè)機(jī)器人共同完成一項(xiàng)任務(wù)，這種協(xié)作能力給汽車制造廠家提供了巨大的應(yīng)用空間。過去， 零件必須精確定位用夾具將零件夾到機(jī)器人所要求的準(zhǔn)確位置。 制造這些夾具是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的高標(biāo)準(zhǔn)、高要求的工作，因?yàn)檫@些夾具不僅要保證動(dòng)作的準(zhǔn)確度，而且如果所持零件為重型或大型零件，還要保證零件在焊接、油漆或進(jìn)行其他操作時(shí)紋絲不動(dòng)。而如果采用機(jī)器人來完成，控制起來則要簡(jiǎn)單得多。在價(jià)格下降而計(jì)算能力提高的雙重因素的影響下，機(jī)器視覺系統(tǒng)在汽車制造領(lǐng)域的使用機(jī)會(huì)大大增加，而這一系統(tǒng)的使用也有助于取消夾具系統(tǒng)，因?yàn)橐曈X系統(tǒng)可以很容易確定零件所應(yīng)該放置的精確位置，也可以省去大量的制造、調(diào)試那些復(fù)雜夾具系統(tǒng)的資金。取消耗時(shí)的夾具系統(tǒng)后的生產(chǎn)制造正好迎合了汽車制造業(yè)“準(zhǔn)時(shí)化”和“精益生產(chǎn)”的發(fā)展趨勢(shì)。 汽車生產(chǎn)廠家都在努力使自己在快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的同時(shí)保持較高的制造可靠性，而機(jī)器人正好滿足了汽車廠家在制造方面