工业机器人在汽车总装车间应用中的优化措施(2)

2.1 改进生产线上装配车的定位精度

高精度的定位是提高机器人装配精度的重要基础，对于流动生产线上装配车体定位困难的问题，可以将生产线划分为快进区、车位静止区和快出区，以实现在连续流动生产线中形成静止作业区，以提高装配车体定位的精度，如图2。由于流动生产线中的输送链吊架或者滑板等装置数量较多，在运行过程中可能存在一定的精度偏差，所以在静止区的装配车体也可能存在定位偏差。为了解决这一问题，可将输送链中静止区的停止挡块由单向停止定位改为双向定位夹紧，并且在快进区方向设置扶正夹紧装置，通过各种夹具或者夹持装置来提高装配车体的定位精度，为机器人进行装配作业提供更加精准的定位。为了进一步提升夹持设计的精度，可利用光栅定位、激光测距装置、视觉识别定位装置等测量夹紧的车位，然后将测量结果与理想原点位置进行比对，将偏差值传递给机器人进行修正计算，从而确定装配车体的实际定位位置，提高定位的精准度。

图2 静止作业区设置

2.2 改进机器人主体与夹具接口优化设计

机器人在汽车总装车间的应用就是为了提高生产效率，夹具是流动生产线固定装配车体的重要工具，但是不同位置的夹具类型不同，一个类型的夹具夹持对应的零件，所以限制了机器人的通用性，降低了机器人的工作效率。如果在机器人的主体安装两到三个夹具，也只是有微小的改进。为了提高机器人作业夹具接口的通用化，可以将数控机床中更换刀头的理念迁移过来，在机器人本体与夹具连接部位设计为通过接口，形成标准化模块设计，将机器人本体进行多种接口设计，从而形成通用接口。在流动生产线作业中，根据夹持安装零件的需求，可将对应的夹具与机器人本体中对应的接口进行快速连接。这种设计方式，既能够缩短更换夹具的时间，又能够提高机器人的工作效率，更加有利于流动生产线的高效作业。

2.3 在机器人中应用传感技术和视觉识别技术

汽车总装车间的装配技术较为复杂，即使是对于同一零件而言也可能会涉及多种不同的工艺技术，所以对装配技术有较高的要求。在早期的机器人作业中，一般都是按照设定的程序进行作业，或者按照示教的轨迹来作业，基本都是简单的重复性动作。随着机器人技术的不断优化，在与传感器技术相结合的情况下，能够获取角度、位移、速度、加速度、力和力矩等信息，然后将这些状态信息转变为相应的数据传递到控制中心，经过计算和分析后再向机器人发布相应的指令。机器人在具备一定的感知能力后，就可以根据感知的信息对生产状态进行分析，然后根据偏差来调整自身动作，实现机器人动作过程的闭环控制。现阶段，工业机器人可以利用视觉识别技术进行信息感知，只需要在机器人上安装二维或者三维摄像头，就可以对流动生产线上的装配产品进行照片拍摄，然后将照片与设计的标准值进行比对，既能够获取偏差信息，然后对机器人的动作进行调整，修正偏差，从而提高装配精度。

3 结语

在汽车总装生产中，需要将众多零部件按照规定要求进行装配，并且对装配精度有较高的要求。一旦在总装环节出现质量问题，即使所有零部件的质量都合格，最终也无法满足总装的质量验收。在我国对产业结构进行转型升级的背景下，应该加强工业机器人在汽车总装车间的应用，为推动汽车总装车间的自动化、智能化生产提供基础保障。机器人在汽车总装车间应用的初始阶段会面临很多问题，比如定位精度不准、夹具接口通用性不强、机器人感知性能不佳等。但是随着技术的不断改进，机器人在深度学习和模糊判断算法等人工智能技术的支持下，在汽车总装车间中的技术应用越来越成熟，也能够更加灵活的应对更为复杂的生产状况，为促进工业机器人在汽车总装车间应用技术的提升创造有利的条件。

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文章来源：《传感技术学报》 网址: http://www.cgjsxb.cn/qikandaodu/2021/0502/352.html