對(duì)于汽車工業(yè)來說，在進(jìn)入新能源時(shí)代后，由于不需要變速箱等傳統(tǒng)汽車行業(yè)所需的原材料和零部件，造車難度便有所降低。而作為最早開始運(yùn)用機(jī)器人的工業(yè)場(chǎng)景，飛速發(fā)展的汽車制造業(yè)不僅僅是對(duì)工業(yè)機(jī)器人有所需求，更多的反而是為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展提供反向的技術(shù)提升和創(chuàng)新迭代。
對(duì)于整車廠來說，只有四大工藝是核心內(nèi)容，也就是沖壓、焊接、噴涂和總裝。而工業(yè)機(jī)器人在這些工藝中，主要擔(dān)當(dāng)上下料、焊接、噴漆涂裝、打磨，以及碼垛搬運(yùn)工作。
第一步：沖壓
相較于其他工藝，是最簡單的一個(gè)。多種車型都可以在一條沖壓線上完成生產(chǎn)制造。首先借助2臺(tái)六軸工業(yè)機(jī)器人或5臺(tái)七軸工業(yè)機(jī)器人，將鋼板送入清洗機(jī)、開卷機(jī)、進(jìn)料、傳輸系統(tǒng)，將鋼板進(jìn)行清洗、開卷、還原和粗剪。即便是粗剪的精度也有0.1毫米，與一根頭發(fā)絲直徑相當(dāng)。待鋼板被切割成大小合適版塊后，進(jìn)行沖孔、切邊，方可進(jìn)入沖壓工序。
在這個(gè)環(huán)節(jié)里面，搬運(yùn)機(jī)器人為沖壓零件提供上下料的搬運(yùn)，零件尺寸不斷變化變化以及受上下料空間限制，還需要考慮運(yùn)動(dòng)半徑等因素，所以具有多關(guān)節(jié)、長距離、高負(fù)載等特點(diǎn)。
如ABB的七軸機(jī)器人，就應(yīng)用于自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線，能夠滿足板料的堆垛、各工序之間的沖壓、沖壓作業(yè)的傳遞、線端作業(yè)的輸出等。
第二步：焊接
將沖壓好的鋼板，進(jìn)行焊接。即將車身板件進(jìn)行局部加熱、或同步加熱、加壓合成一起，直到形成車身總體形狀。焊接也是機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的步驟。焊接機(jī)器人在汽車制造中發(fā)揮著不可替代的作用。
在汽車車身制造中應(yīng)用最廣的是點(diǎn)焊，焊接的好壞直接影響了車身的強(qiáng)度。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)。其中有60%是點(diǎn)焊機(jī)器人負(fù)責(zé) ，尤其是在大批量汽車生產(chǎn)線上，所用點(diǎn)焊機(jī)器人數(shù)量能達(dá)到150多臺(tái)?；『笝C(jī)器人多數(shù)應(yīng)用在多塊金屬連續(xù)結(jié)合處的焊縫工藝 ，可以完成自動(dòng)送絲 ，熔化電極并能在氣體保護(hù)條件下進(jìn)行焊接。比如庫卡KR IONTEC六軸負(fù)載機(jī)器人，就可以通過搭載激光焊接應(yīng)用、配合通快雙環(huán)形激光焊接工藝，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量焊接工藝。日本安川電機(jī)的點(diǎn)焊用機(jī)器人中，通過電纜內(nèi)置防止干涉并確?？蓜?dòng)范圍的SP225H中空手臂機(jī)器人，采用扁平馬達(dá)設(shè)計(jì)、搭配Ｃ型焊鉗、中空管線包，進(jìn)而減少與本體、工件的干涉，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)焊接。
第三步：涂裝
涂裝屬于表面處理，酸洗后的電泳技術(shù)就可以解決車身大面積的涂裝，目前較為流行的汽車噴涂工藝就是3C1B工藝，而在電泳涂層后，那些不能覆蓋到的死角，就會(huì)由工業(yè)機(jī)器人來完成。完整的機(jī)器人噴涂系統(tǒng)一般由系統(tǒng)集成商對(duì)各功能模塊進(jìn)行組合而成?；旧隙际轻槍?duì)單一車型定制的。噴涂工藝需要大型傳送裝置和電泳槽，同時(shí)還需要ISO7-8級(jí)無塵室，基建成本較高。電泳噴涂消耗電力很高，是汽車四大工藝中電力消耗最高的工藝，平均每輛車在噴涂環(huán)節(jié)耗電高達(dá)900-1200度。是運(yùn)營成本最高的環(huán)節(jié)。日本發(fā)那科能夠提供全套機(jī)器人噴涂系統(tǒng)，由于性價(jià)比高且大部分零件在國內(nèi)生產(chǎn)，使得發(fā)那科在噴涂機(jī)器人領(lǐng)域市場(chǎng)占有率第一，噴涂機(jī)器人的價(jià)格也遠(yuǎn)比焊接機(jī)器人要高，通常是它的2-3倍。發(fā)那科的P-250iB機(jī)器人就兼具噴涂和開關(guān)門功能較常規(guī)方案能節(jié)省多臺(tái)開門機(jī)器人，降低了成本。
而從電機(jī)開始做起的日本安川得機(jī)器人負(fù)載大穩(wěn)定性高，而且體型較小，如MPX3500掛壁式噴涂機(jī)器人，擴(kuò)大工作范圍同時(shí)縮減了工位整體尺寸，白車身內(nèi)外板可以同時(shí)噴涂作業(yè)。
第四步：總裝
總裝工藝所用到的設(shè)備主要有地面輸送機(jī)、懸掛輸送機(jī)、板式輸送機(jī)、裝調(diào)工具、檢測(cè)設(shè)備、AGV車。剩下的內(nèi)飾安裝工作主要還是以人工為主，因此，工業(yè)機(jī)器人在該工藝中所用不多。但是總裝在所有工藝中占據(jù)最大的空間，年產(chǎn)20萬輛的總裝車間占地面積大約8-9萬平方米。
汽車制造業(yè)與工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展相互影響，汽車制造業(yè)在不斷邁向自動(dòng)化、數(shù)字化、而工業(yè)機(jī)器人也在不斷地創(chuàng)新，機(jī)器人勞動(dòng)力的比例也越來越高，裝配效率也越來越高。當(dāng)人類的創(chuàng)造力和靈活性與機(jī)器人的精度相結(jié)合時(shí)，汽車生產(chǎn)的極限就會(huì)變得無極限。
（轉(zhuǎn)載）
