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1、实现高效生产的工业机器人 在汽车及零部件制造业，使用工业机器人可以减少废品率和产品成本，提高设备运用率，减少工人误操作带来的残次零件风险等,收益明显。机器人具有执行高危任务的能力，平均故障间隔期达60 0 以上,比老式的自动化工艺更先进。 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器及人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化妆备。从1年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展不久,已成为柔性制造系统（FS)、自动化工厂（）及计算机集成制造系统(CI）的自动化工具。 在生产现场,使用有焊接机器人、喷涂机器人、搬运机器人和装配机器人，数量较多的为FANC、UKA
2、及OMAU等品牌机器人。下面以焊接机器人为例，谈谈其在奇瑞轿车生产线上的使用状况。ANUC机器人在焊接线中的应用 FANUC工业机器人重要用于奇瑞轿车的A系列平台车型的焊接中,其技术特点重要涉及: 在机械本体方面，采用关节型自由度串联构造,在1、2和3关节处为电动机+V减速器驱动,电动机功率相似;4、5和6关节电动机功率相似且相邻呈形放置。4轴传动链为电动机长传播轴+直齿轮+V减速器；轴传动链为电动机+长传播轴+直齿轮+传播轴+锥齿轮+RV减速器;6轴传动链为电动机长传播轴+直齿轮传播轴+锥齿轮+直齿轮锥齿轮+V减速器。除轴为减小体积V减速器为特殊定做外，其她轴RV为原则系列;机器人轴带有双弹
3、簧平衡缸；主体采用条幅式铸件(构造简朴、减轻重量）。 在电控系统方面，UC控制系统采用典型的主从二级控制构造,上位机涉及主板、CPU及FRO/RAM组件，负责控制器内部及外围设备的信号解决、互换。下位机伺服卡与伺服放大器不仅提供伺服电动机的驱动、抱闸信号，并且与绝对值编码器实现实时数据装换,与主控单元采用光纤传播数据,进行实时信号循环反馈。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,导致一种放大器损坏需更换整个电路板的局面。FANUC机器人只有一种电源输送单元供应控制箱内各板卡,安全保护回路由变压器直接向急停单元供电，并接入内部各控制板卡形成保护回路，对整个系统进行电路保护。 FNU
4、C工业机器人系统人机交互采用示教盒实现,软件采用基于LNU的操作系统设计，代码完全公开，只需嵌入式专家对其内核进行适量裁减，就可以获得所需的功能系统,然后用UX构造式语言编写所需的应用程序一起移植于嵌入式芯片中,因此其应用程序图形化功能弱,界面不和谐，操作人员不易掌握，且对其进行开发和升级困难。操作方面,在用AUC示教盒操作时需要同步按住“DADMAN”开关和“SHIT”键后来,再点击各个功能键操作。对于程序编写可以在示教盒上直接编写,也可以在其她计算机上编写后通过CF卡接口读入。KUKA机器人在焊接线中的应用UK机器人重要用于奇瑞轿车B、T和系列平台车型的焊接，其技术特点重要涉及： 在机械本
5、体方面，采用关节型6自由度串联构造，在1、和关节处为电动机+RV减速器驱动,电动机功率相似；、5、关节电动机功率相似且相邻呈L形放置。轴传动链为电动机长传播轴+直齿轮+V减速器；5轴传动链为电动机+长传播轴+带传动+传播轴+带传动+V减速器；6轴传动链为电动机+长传播轴+带传动传播轴+带传动+锥齿轮+减速器;轴和6轴传链中有带传动，且6轴未采用R减速器,其她轴RV为原则系列。机器人2轴带有双弹簧平衡缸,主体采用封闭式铸件。 在电气系统方面，KUA控制系统采用的是分布式控制构造，工控机是整个控制系统的中枢部分，负责与主电源、安全回路、C及外围设备进行信号解决、互换，除原则配备外,还涉及卡（控制安
6、全回路，非可屏蔽性中断)和DE-I卡(与RDC串口通信，输出到KS，实现三环控制）。KUK伺服驱动器（KSD）与工控机间采用ITEBU总线方式通信，标配为个分散独立的驱动器实时控制6轴运动,柜内最多可扩展到轴。KKAES安全系统由主电源直接向ESC卡提供2直流电,并与工控机、示教器及外围设备连接,对整个系统进行电路保护。KKA主电源向各伺服驱动器提供60 V电压,辅助电源向工控机、安全模块、伺服驱动器、电动机制动及电池等模块提供27 V直流电。 在人机交互方面KUA机器人系统的人机交互除示教盒外,还可以外接显示屏和键盘、鼠标等成为PC机。示教盒设外观设计采用了近似于掌上P的构造,其软件系统为K
7、KA与微软公司合伙开发的X-W操作系统，是将Winows与Voks结合开发的专用收费软件,类似于Widows，支持VC面向对象软件编写应用程序，界面和谐、易掌握，开发和升级相对容易，使用成本高。OAU机器人在焊接线中的应用COU工业机器人重要用在奇瑞轿车的M、系列平台车型的焊接,其技术特点如下: 在机械本体方面,采用关节型自由度串联构造，1轴电动机和底座固定在一起,通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轴电动机功率相似;、6关节电动机功率相似且相邻呈品字形放置。4轴传动链为电动机长传播轴+直齿轮+RV减速器;5轴传动链为电动机+长传播轴+直齿轮传播轴+锥齿轮+R
8、V减速器；6轴传动链为电动机+长传播轴+直齿轮+传播轴+锥齿轮直齿轮+锥齿轮+R减速器。机器人2轴带有双弹簧平衡缸。大臂采用槽形钢加劲板构造的锻造形式,且小臂是焊接件。 在电气系统方面,COAU工业机器人控制系统采用分布式控制构造，其PU过程解决系统是整个系统的主控制模块，涉及系统主解决器、运动协解决器,以主从控制的方式进行工作解决，完毕I/和现场总线管理、运动控制和机器人程序执行。COA S数字伺服放大器通过机器人接口模块反馈编码器信号,与运动协解决器间通过Internt进行通信,提供伺服电动机的驱动电源和抱闸电源,控制机器人运动。COAU SM安全保护系统与过程解决系统、系统通信模块及外围
9、设备等单元进行安全信号通信，实现整个系统的安全保护。COMAU DPP电源分派系统向辅助电源和数字伺服放大器提供积极力电源。APS辅助电源向数字伺服放大器、过程解决系统及系统通信模块等单元提供24 V直流电源，并通过系统通信模块向安全模块提供2 V直流电源。 在人机交互方面，CAU使用与KUKA相似的操作系统,示教盒外观设计类似FNUC机器人,但操作更舒服，采用图形化操作界面,易掌握。在操作上OMU机器人“DEDMAN”附有二级开关，一般人按到一级开关便可以示教，按到二级开关是对机器人外部设备安装的检测，如果已安装后按到二级开关就会浮现报警现象。该系统可以外接显示屏和键盘、鼠标构成一台PC机,
10、可以在上面进行编程、调试和设立等工作。实际应用中存在的问题 在实际生产中,工业机器人焊接故障浮现的比例最高，导致此故障的种类诸多,软件上涉及控制程序指令丢失、失效,硬件上涉及编码器位置反馈错误、焊钳故障及伺服电动机故障等。以ANU为例,此类故障约占8。伺服故障偶尔发生，大部分因素是转矩超高报警，约占。总线网络故障，涉及网络组线程序出错,P发生内部故障以及POFIBU总线出错等，约8左右。工业机器人无作业由于内部运动函数插补失败,控制程序失效，外部信号丢失没有发给机器人控制程序等，约%。 这些问题会对生产导致影响，严重时也许会延误生产，导致重大损失。它们的发现和排除,有的需要厂家专业人员,有的需要从国外进口配件,有的需要大量库存。 针对以上问题,作为设备维护人员也要充足发挥自己的能动性，做大量的改善工作。在减少焊接故障方面,维护人员对电缆、管路等加装保护装置；在信号干扰方面，对干扰源进行排查、进行隔离，同步,对线缆布线进行整治,故障率可大大减少。结语 随着国内从制造大国向制造强国迈进,制造业，特别是汽车行业的竞争将愈来愈剧烈,提高产品质量和劳动生产率将是公司在剧烈竞争中获胜的核心因素之一。大量使用性价比高的工业机器人，在提高产品质量和劳动生产率的同步可减少人力,减少生产成本,将是国内制造行业发展的必然趋势。
