工業(yè)機(jī)器人傳統(tǒng)的應(yīng)用是在危險(xiǎn)和精度要求較高的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，如汽車生產(chǎn)線的噴漆、焊接等場(chǎng)合。然而，隨著中國制造業(yè)人工成本的不斷升高、市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量和效率的要求愈加苛刻等綜合因素，制造業(yè)對(duì)于自動(dòng)化的需求更加廣泛，加之機(jī)器人應(yīng)用的逐漸成熟、企業(yè)的認(rèn)知程度的不斷提高也直接促進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。
根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的預(yù)測(cè)，2012至2014年，北美、中國及東南亞地區(qū)將成為工業(yè)機(jī)器人的主要需求市場(chǎng)，而中國市場(chǎng)的需求將保持年均18%左右的增長。預(yù)計(jì)到2012年，中國運(yùn)行中的工業(yè)機(jī)器人可達(dá)到60,400臺(tái)，平均每年安裝將近8,000臺(tái)。按照每臺(tái)機(jī)器人平均6-8萬美元的價(jià)格計(jì)算，中國未來幾年每年的市場(chǎng)規(guī)模將有5-7億美元，即40億人民幣以上。
機(jī)器人在汽車領(lǐng)域“大顯神威”
目前，國際上工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用范圍越來越廣闊，但汽車工業(yè)仍是工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域?？梢哉f，汽車工業(yè)開啟了機(jī)器人時(shí)代，是工業(yè)機(jī)器人最傳統(tǒng)的應(yīng)用行業(yè)。據(jù)了解，美國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%。
ABB機(jī)器人為阿斯頓?馬丁“增光添彩”
4臺(tái)掛壁式ABB IRB 5500機(jī)器人進(jìn)駐阿斯頓?馬丁，承擔(dān)起面漆和罩光漆噴涂任務(wù)，力助該品牌提升車輛涂裝品質(zhì)。這批機(jī)器人工作范圍廣，適合整車涂裝，噴涂范圍涵蓋底盤和前后保險(xiǎn)杠。“IRB 5500是整車噴涂的理想機(jī)型。”ABB機(jī)器人英國分部客戶經(jīng)理Robert Low介紹說，“在項(xiàng)目進(jìn)行的前3個(gè)月，ABB特別派遣了一名現(xiàn)場(chǎng)工程師為阿斯頓?馬丁的生產(chǎn)人員開展深度培訓(xùn)，并提供現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持。”
“在同類機(jī)器人中，IRB 5500的工作范圍最長，配合完美的高精度路徑和ABB RB 000靜電式旋杯霧化器，實(shí)現(xiàn)了整車表面的均勻涂覆，達(dá)到了穩(wěn)定一致的高涂裝品質(zhì)，并最大限度地降低了涂料消耗。”ABB集成工藝系統(tǒng)（即閉環(huán)過程系統(tǒng)IPS）實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人動(dòng)作與噴涂過程控制兩者間的精準(zhǔn)協(xié)調(diào)，進(jìn)一步確保涂裝質(zhì)量的最優(yōu)化。面漆噴涂采用彈匣式旋杯RB1000霧化器，可對(duì)直接施于水性涂料的高壓電提供有效絕緣。該系統(tǒng)確保每只彈匣精確填充必要用量的涂料，從而將涂料浪費(fèi)減至最低。
“IRB 5500機(jī)器人與RB1000霧化器配套使用，為滿足阿斯頓?馬丁的生產(chǎn)需求提供了最佳解決方案。”Low評(píng)論道，“ABB業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)切實(shí)保證了阿斯頓?馬丁世界一流的涂裝品質(zhì)。”
發(fā)那科機(jī)器人在上海通用東岳汽車大顯神通
2011年12月，上海通用東岳汽車三期擴(kuò)建項(xiàng)目首輛車在新總裝車間成功下線，作為煙臺(tái)汽車產(chǎn)品集群的龍頭企業(yè)，通用東岳基地落戶煙臺(tái)7年以來，發(fā)展迅猛，目前產(chǎn)品涵蓋雪佛蘭景程、樂風(fēng)、樂騁、新賽歐三廂、兩廂共5大系列26 款車，深受市場(chǎng)和消費(fèi)者的歡迎，產(chǎn)銷量逐年遞增。
在產(chǎn)銷量猛增的同時(shí)，東岳汽車也面臨著成本的增長和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的影響，特別是人工成本的逐年提高和汽車產(chǎn)品品質(zhì)要求的不斷提升，智慧型機(jī)器人作為一個(gè)新興快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，在通用東岳汽車生產(chǎn)線上大顯身手，不僅降低了生產(chǎn)成本而且提高了產(chǎn)品品質(zhì)。以東岳汽車雪弗蘭汽車拼裝線為例，愛唯歐車身拼裝采用了發(fā)那科機(jī)器人所組成的全機(jī)械化的多層組裝（Layer Build）工藝生產(chǎn)線，其機(jī)器人的型號(hào)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、制造工藝均采用通用全球工廠相同標(biāo)準(zhǔn)。每條生產(chǎn)線設(shè)備由內(nèi)、外總拼，共24臺(tái)身披黃色戰(zhàn)袍的發(fā)那科機(jī)器人組成，12秒鐘即可完成不同車型模具之間的切換，每51秒便有一臺(tái)車身下線。多層組裝（Layer Build）設(shè)備采用先進(jìn)的中頻直流焊接技術(shù)，焊接精度非常高，誤差可穩(wěn)定控制在±0.1 mm之間，與成年人的頭發(fā)直徑相當(dāng)。
多臺(tái)FANUC機(jī)器人對(duì)車體進(jìn)行焊接操作質(zhì)。
先進(jìn)的拼裝和焊接工藝增強(qiáng)了車身整體強(qiáng)度，使得在同樣強(qiáng)度要求下，車身重量下降15%。通過由機(jī)器人實(shí)行的全自動(dòng)化操作，不僅避免了傳統(tǒng)拼合過程中對(duì)底盤部件的碰擦，同時(shí)避免了因裝配不到位引發(fā)的車輛抖動(dòng)、跑偏等問題，令整車尺寸更加穩(wěn)定。整個(gè)焊接車間共采用260多臺(tái)發(fā)那科機(jī)器人組成，其中不乏明星產(chǎn)品，比如發(fā)那科的FANUC R-2000iB/170CF緊湊型機(jī)器人，是著名的“萬能選手”，可以單獨(dú)完成焊接、搬運(yùn)等各項(xiàng)任務(wù)；而FANUC M-900iA智慧型機(jī)器人，可以搬運(yùn)260公斤至600公斤的重物，完成上下料，焊接等工序。另外發(fā)那科噴涂機(jī)器人、沖壓機(jī)器人等在各項(xiàng)工序中都有相應(yīng)的應(yīng)用。截止至2011年，東岳基地總產(chǎn)銷整車32.2萬輛、發(fā)動(dòng)機(jī)79.4萬臺(tái)、變速箱52.1萬臺(tái)，同比增長16%、20%、25%，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值300億元，東岳汽車的累計(jì)產(chǎn)量已突破90萬輛。
機(jī)器人焊接技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用代表了焊接工藝的一個(gè)新發(fā)展方向，而中國汽車工業(yè)使用機(jī)器人焊接系統(tǒng)時(shí)間不長，應(yīng)用面還不廣，還有待于在實(shí)踐中結(jié)累更多經(jīng)驗(yàn)。區(qū)別于其他主要機(jī)器人供應(yīng)商多采用OEM的方式組裝機(jī)器人，發(fā)那科自主設(shè)計(jì)和制造機(jī)器人的所有主要部件，從而在產(chǎn)品的相容性及品質(zhì)的可回溯性方面有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)，先進(jìn)的技術(shù)和完善售后服務(wù)使得發(fā)那科機(jī)器人全球累計(jì)銷售超過25萬臺(tái)以上，心無旁騖，專注于機(jī)器人和智慧型機(jī)器的研發(fā)，這種專注能確保發(fā)那科在技術(shù)、研發(fā)和產(chǎn)品等方面均處于領(lǐng)先地位，做到專業(yè)而深入的“機(jī)器人專家”，為不同的用戶提供快捷周到的服務(wù)，靈活回應(yīng)客戶的定制需求。
金石機(jī)器人為汽車零件打造自動(dòng)化生產(chǎn)線
汽車活塞加工有八大工藝，是多年來活塞加工行業(yè)通過多次的驗(yàn)證修改最終獲得的智慧的結(jié)晶。在追求高效率的今天，活塞加工的自動(dòng)化成為一種必然趨勢(shì)。然而國內(nèi)目前并沒有活塞自動(dòng)化加工的案例，而引進(jìn)國外的自動(dòng)化生產(chǎn)線存在成本過高、后期調(diào)試維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。針對(duì)國內(nèi)多家活塞加工企業(yè)的需求，金石機(jī)器人在技術(shù)、生產(chǎn)等多個(gè)部門的合作努力下，成功解決了輕負(fù)載機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)的高速性、活塞孔高精度穿銷機(jī)械手技術(shù)、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、物流系統(tǒng)上下料位置準(zhǔn)確定位技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)難題，并在活塞自動(dòng)化加工生產(chǎn)線中實(shí)現(xiàn)了多個(gè)創(chuàng)新：在活塞加工的過程中有一道工序，需要在夾具與活塞之間穿入一根特制的鋼銷，鋼銷與孔之間的間隙為0.01 mm。自主研發(fā)的高精度傳銷機(jī)械手，通過在手爪上增加浮動(dòng)裝置，有效的解決了精密穿銷的難題；其次，采用的機(jī)器人控制技術(shù)是基于CoDeSys的運(yùn)動(dòng)控制模塊，其良好的運(yùn)動(dòng)控制性，能夠保證機(jī)械手各軸高速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)。金石機(jī)器人已經(jīng)為山東某活塞加工企業(yè)裝備自動(dòng)化生產(chǎn)線，截至2011年9月已經(jīng)成功配備了活塞加工工序中最重要的一套上下料系統(tǒng)，目前該系統(tǒng)運(yùn)行良好。該項(xiàng)目的其余部分將在2012年6月全部完成，這是目前國內(nèi)首條汽車活塞的自動(dòng)化加工生產(chǎn)線。
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