机器人在汽车行业的应用与发展分析
车身面板是在冲压车间生产的。面板也有可能是汽车原始设备制造商(OEM)或者他们的一级供应商生产的。机器人应用于冲压线已有多年,用于在不同的冲压机之间输送面板。这些机器人可以替代手工输送或者替代专用的“铁手”或其他输送装置。在某些领域中,冲压线发展得更加成熟,现有的大型冲压线自带搬运设备,利用机器人来进行上下料操作。然而,对于更多的传统冲压线,只是在冲压机之间使用机器人,仍然还有很大的自动化提升空间。
机器人在汽车总装中的应用要慢于车身车间的应用,这多半是因为所操作工件的难度和在车身内部作业的需要等因素。然而,现在许多应用都具备使用机器人实现自动化作业的潜力。公司在流程方面(例如,手工作业、半自动化或使用机器人的全自动化)的决策基于成本因素而非技术障碍。
相似地,在发动机装配中一开始就使用的机器人并不多。装配操作通常都由专门的设备来完成,实现更大的产量和更高的刚性自动化。由于柔性需求的增加,机器人在现代化的发动机装配厂正在被大量地使用。除了常见的搬运操作和机床之间输送工件外,机器人应用还包括装配和去毛刺。
二、汽车零部件
汽车零部件行业紧跟汽车工业,使用了大量的机器人。它们使用机器人技术作为提升质量和生产柔性的手段,以满足用户的需求。由于所生产的工件差别很大,机器人在不同行业的应用也千差万别。在大多数情况下,机器人工作站是独立的,而不是作为另一个更大自动化系统的部件,因为生产一个完整的组件只需要较少的操作。这些应用大概可以分成几类:塑料、金属加工、电气和电子,以及装配。
车辆上有大量的塑料工件,包括内饰件(如仪表盘)和外饰件(如保险杠门把手和扰流板等)。在这些工件的生产过程中,机器人被用于注塑机下料、清理、水切割、装配(包括粘接和焊接)和喷涂。金属加工应用包括生产车身的子部件,以及其他一些大型工件,如排气系统等。在车身子部件方面,如悬挂系统,机器人应用包括压机上下料,以及点焊和弧焊。弧焊是机器人在排气系统制造中的主要应用领域,用于组装排气系统的各个工件,如排气管、法兰、安装支架、消音器和催化转化器。需要指出的是汽车零部件的弧焊作业主要是在零部件供应商处完成而不是在总装厂。许多机械工件装配在一起才能变成汽车的动力部件。这些机器人应用包括机床上下料、磨削、去毛刺和其他金属抛光应用。类似地,车灯、空调单元、电子和其他车内子部件由多种机器人来完成装配和测试。
三、其他领域
近些年,电气和电子行业见证了机器人使用量的大幅增长。许多专用机器被使用,例如用于制作印刷电路板的机器。然而,机器人被用于印刷电路板的上下料、测试、装配更大组件,以及许多其他应用领域。电子行业机器人快速增长的主要动力是消费电子产品的产量增加,比如手机和平板电脑等。电子行业的机器人主要应用在亚洲。
食品工业一直被认为是机器人应用的一个主要潜在增长点,主要是因为这个行业包括了大量的手工操作。然后,这个行业还没有大量使用机器人,我们仍面临着许多挑战。首先,这个行业的人工费用低于其他行业(比如汽车行业),使得自动化的经济性不高。其次,产品往往是有机物,难以操作。除此之外,产品在尺寸和外形上也不均匀。还有卫生管理规定,特别是那些操作裸露食物的规定,也对自动化设备提出了特殊要求,比如冲洗,会增加设备成本。最终的目的是建立一个全自动化的食品工厂,能提供更好的卫生条件,因为这样可去除最大的污染源——操作人员。
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