完成高效出产的工业机器人

在轿车及零部件制作业，运用工业机器人能够下降废品率和产品本钱，进步设备利用率，下降工人误操作带来的劣质零件危险等，收益显着。机器人具有履行高危使命的才能，均匀毛病距离期达60 000 h以上，比传统的主动化工艺更先进。

工业机器人是集机械、电子、操控、核算机、传感器及人工智能等多学科先进技能于一体的现代制作业重要的主动化配备。从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技能及其产品开展很快，已成为柔性制作体系（FMS）、主动化工厂（FA）及核算机集成制作体系（CIMS）的主动化东西。

在奇瑞公司出产现场，运用有焊接机器人、喷涂机器人、转移机器人和装置机器人，数量较多的为FANUC、KUKA及COMAU等品牌机器人。下面以焊接机器人为例，谈谈其在奇瑞轿车出产线上的运用情况。

FANUC机器人在焊接线中的运用

FANUC工业机器人首要用于奇瑞轿车的A系列渠道车型的焊接中，其技能特色首要包含：

在机械本体方面，选用关节型6自由度串联结构，在1、2和3关节处为电动机+RV减速器驱动，电动机功率相同；4、5和6关节电动机功率相同且相邻呈L形放置。4轴传动链为电动机+长传输轴+直齿轮+RV减速器；5轴传动链为电动机+长传输轴+直齿轮+传输轴+锥齿轮+RV减速器；6轴传动链为电动机+长传输轴+直齿轮+传输轴+锥齿轮+直齿轮+锥齿轮+RV减速器。除5轴为减小体积RV减速器为特别定做外，其他轴RV为规范系列；机器人2轴带有双绷簧平衡缸；主体选用条幅式铸件（结构简略、减轻分量）。

在电控体系方面，FANUC操控体系选用典型的主从二级操控结构，上位机包含主板、CPU及FROM/SRAM组件，担任操控器内部及外围设备的信号处理、交流。下位机——伺服卡与伺服放大器不只供应伺服电动机的驱动、抱闸信号，而且与绝对值编码器完结实时数据装换，与主控单元选用光纤传输数据，进行实时信号循环反应。该机器人伺服放大器集中了6个轴的电动机于一块电路板上，构成一个放大器损坏需替换整个电路板的局势。FANUC机器人只要一个电源运送单元供应操控箱内各板卡，安全保护回路由变压器直接向急停单元供电，并接入内部各操控板卡构成保护回路，对整个体系进行电路保护。

FANUC工业机器人体系人机交互选用示教盒完结，软件选用根据LINUX的操作体系规划，代码彻底揭露，只需嵌入式专家对其内核进行适量削减，就能够取得所需的功用体系，然后用LINUX结构式言语编写所需的运用程序一同移植于嵌入式芯片中，因而其运用程序图形化功用弱，界面不友爱，操作人员不易把握，且对其进行开发和晋级困难。操作方面，在用FANUC示教盒操作时需求一起按住“DEADMAN”开关和“SHIFT”键今后，再点击各个功用键操作。关于程序编写能够在示教盒上直接编写，也能够在其他核算机上编写后经过CF卡接口读入。

KUKA机器人在焊接线中的运用

KUKA机器人首要用于奇瑞轿车B、T和S系列渠道车型的焊接，其技能特色首要包含：

在机械本体方面，选用关节型6自由度串联结构，在1、2和3关节处为电动机+RV减速器驱动，电动机功率相同；4、5、6关节电动机功率相同且相邻呈L形放置。4轴传动链为电动机+长传输轴+直齿轮+RV减速器；5轴传动链为电动机+长传输轴+带传动+传输轴+带传动+RV减速器；6轴传动链为电动机+长传输轴+带传动+传输轴+带传动+锥齿轮+减速器；5轴和6轴传链中有带传动，且6轴未选用RV减速器，其他轴RV为规范系列。机器人2轴带有双绷簧平衡缸，主体选用封闭式铸件。

在电气体系方面，KUKA操控体系选用的是分布式操控结构，工控机是整个操控体系的中枢部分，担任与主电源、安全回路、RDC及外围设备进行信号处理、交流，除规范装备外，还包含MFC卡（操控安全回路，非可屏蔽性中止）和DSE-IBS卡（与RDC串口通讯，输出到KSD，完结三环操控）。KUKA伺服驱动器（KSD）与工控机间选用INTERBUS总线方法通讯，标配为6个涣散独立的驱动器实时操控6轴运动，柜内最多可扩展到8轴。KUKA ESC安全体系由主电源直接向ESC卡供应27 V直流电，并与工控机、示教器及外围设备衔接，对整个体系进行电路保护。KUKA主电源向各伺服驱动器供应600 V电压，辅佐电源向工控机、安全模块、伺服驱动器、电动机制动及电池等模块供应27 V直流电。

在人机交互方面KUKA机器人体系的人机交互除示教盒外，还能够外接显示器和键盘、鼠标等成为PC机。示教盒设外观规划选用了近似于掌上PC的结构，其软件体系为KUKA与微软公司合作开发的VX-Win操作体系，是将Windows与VxWorks结合开发的专用收费软件，相似于Windows，支撑VC面向对象软件编写运用程序，界面友爱、易把握，开发和晋级相对简单，运用本钱高。

COMAU机器人在焊接线中的运用

COMAU工业机器人首要用在奇瑞轿车的M、S系列渠道车型的焊接，其技能特色如下：

在机械本体方面，选用关节型6自由度串联结构，1轴电动机和底座固定在一同，经过减速机和齿轮传动带动，2、3轴为电动机+RV减速器驱动，1、2、3轴电动机功率相同；4、5、6关节电动机功率相同且相邻呈品字形放置。4轴传动链为电动机+长传输轴+直齿轮+RV减速器；5轴传动链为电动机+长传输轴+直齿轮+传输轴+锥齿轮+RV减速器；6轴传动链为电动机+长传输轴+直齿轮+传输轴+锥齿轮+直齿轮+锥齿轮+RV减速器。机器人2轴带有双绷簧平衡缸。大臂选用槽形钢加劲板结构的铸造方法，且小臂是焊接件。

在电气体系方面，COMAU工业机器人操控体系选用分布式操控结构，其RPU进程处理体系是整个体系的主操控模块，包含体系主处理器、运动协处理器，以主从操控的方法进行作业处理，完结I/O和现场总线办理、运动操控和机器人程序履行。COMAU DSA数字伺服放大器经过机器人接口模块反应编码器信号，与运动协处理器间经过Internet进行通讯，供应伺服电动机的驱动电源和抱闸电源，操控机器人运动。COMAU RSM安全保护体系与进程处理体系、体系通讯模块及外围设备等单元进行安全信号通讯，完结整个体系的安全保护。COMAU DPP电源分配体系向辅佐电源和数字伺服放大器供应主动力电源。APS辅佐电源向数字伺服放大器、进程处理体系及体系通讯模块等单元供应24 V直流电源，并经过体系通讯模块向安全模块供应24 V直流电源。

在人机交互方面，COMAU运用与KUKA相同的操作体系，示教盒外观规划相似FANUC机器人，但操作更舒适，选用图形化操作界面，易把握。在操作上COMAU机器人“DEADMAN”附有二级开关，一般人按到一级开关便能够示教，按到二级开关是对机器人外部设备装置的检测，假如已装置后按到二级开关就会呈现报警现象。该体系能够外接显示器和键盘、鼠标构成一台PC机，能够在上面进行编程、调试和设置等作业。

实践运用中存在的问题

在实践出产中，工业机器人焊接毛病呈现的份额最高，导致此毛病的品种许多，软件上包含操控程序指令丢掉、失效，硬件上包含编码器方位反应过错、焊钳毛病及伺服电动机毛病等。以FANUC为例，这类毛病约占82%。伺服毛病偶然产生，大部分原因是转矩超高报警，约占5%。总线网络毛病，包含网络组线程序犯错，PLC产生内部毛病以及PROFIBUS总线犯错等，约8%左右。工业机器人无作业因为内部运动函数插补失利，操控程序失效，外部信号丢掉没有发给机器人操控程序等，约5%。

这些问题会对出产构成影响，严峻时可能会延误出产，构成重大损失。它们的发现和扫除，有的需求厂家专业人员，有的需求从国外进口配件，有的需求很多库存。

针对以上问题，作为设备保护人员也要充分发挥自己的能动性，做很多的改进作业。在削减焊接毛病方面，保护人员对电缆、管路等加装保护装置；在信号搅扰方面，对搅扰源进行排查、进行阻隔，一起，对线缆布线进行整改，毛病率可大大下降。

结语

跟着我国从制作大国向制作强国跨进，制作业，特别是轿车职业的竞赛将愈来愈剧烈，进步产品质量和劳动出产率将是企业在剧烈竞赛中取胜的关键因素之一。很多运用性价比高的工业机器人，在进步产品质量和劳动出产率的一起可削减人力，下降出产本钱，将是我国制作职业开展的必然趋势。(end)