发那科点焊机器人在汽车行业的应用调查

在上海汽车商用车有限公司的工厂里，随处可见各种工业机器人挥舞着强而有力的手臂不知疲倦地工作着。随着人口红利的下降，人工成本的不断上升，使用机器人代替人工已经成为一种趋势。

中国汽车制造行业经过50多年的发展，取得了一定的成绩，在上世纪50到70年代之间，上海汽车工业进入了整车制造阶段，并且发展成了批量制造基地。1980年中国生产22万辆汽车，厂家达到200家左右，每家平均每年生产量只有1000辆左右。1984年上海汽车集团和大众公司设立合作汽车厂，开始生产轿车。90年代其他外资企业投资中国，设立合作汽车厂。当时买车的大部分都是出租车公司。自2002年之后，中国汽车行业开始进入爆发式增长阶段，特别是随着私人消费的兴起，轿车需求量开始迅速攀升，并成为推动中国汽车发展的一股重要力量。与此同时，中国在全球汽车产业中的地位也逐渐上升。到2009年，中国取代美国成为世界上最大的汽车销售市场，结束了由福特公司开始的美国长达一个多世纪的汽车统治地位。不仅如此，2009年，中国的汽车产量超过了日本和美国的总和。

伴随着时代飞速的发展，汽车制造业也同样面临转型升级的考验。在这个问题上，作为国内领先的汽车制造商，上海汽车集团有着自己的打算。小编也有幸参观采访了上海汽车商用车有限公司。

在上海汽车商用车有限公司的工厂里，随处可见各种工业机器人挥舞着强而有力的手臂不知疲倦地工作着。随着人口红利的下降，人工成本的不断上升，使用机器人代替人工已经成为一种趋势。

汽车生产的四大工艺以及汽车关键零部件的生产都有工业机器人的参与。在汽车车身生产中，有大量装配、焊接、搬运、包装，检测等应用，都由工业机器人参与完成，特别是焊接生产线，汽车行业对焊接的精度要求非常高，在人工焊接的情况下很容易就会出现焊接不一致的情况，但是使用了焊接机器人之后就完全解决了这一问题。冲压线上，料配的搬运基本上都由机器人来完成。汽车车身的喷涂由于工作量大，危险性强，通常都会采用工业机器人代替。所以，工业机器人已成为汽车生产中关键制造设备。

上海汽车商用车有限公司的车身车间主任华永明表示，在他进入公司的十五年，曾用过不少品牌的工业机器人，在机器人的挑选上也有着自己的一套标准。对于汽车行业而言，机器人最主要的品质就是可靠性，因为汽车行业的生产速度比较快，产值比较高，一旦出现停车，势必就会造成很大的浪费。所以可靠性是第一位的，其次便是性价比。同时这也是他们选择和FANUC（发那科）机器人合作原因。作为世界上第一个突破30万台的机器人厂商，FANUC（发那科）机器人在汽车行业具有极高的荣誉，在汽车焊接、冲压、总装等工艺领域也有深厚技术底蕴和创新解决方案。 上海汽车商用车有限公司商用车生产的一期二期工程都是使用了发那科机器人。

在众多FANUC（发那科）机器人中，广泛应用于汽车行业的R-2000iB系列共有14种机型，每种机型都有其独特的效用，比如在此次二期工程中的一些难焊的区域，上海汽车商用车有限公司就使用了FANUC R-2000iB/170CF “矮子”机器人机型，在狭小的区域实现自动焊接。更加小巧灵活的机械手臂使其可在类似于车厢等狭窄的地方，更加方便地进行点焊作业。由于采用了紧凑的手臂构造、当采取退避姿势时，后退的距离和幅度减少了，能够更有效地利用工厂的空地。

先进的技术也是上海汽车商用车有限公司选择FANUC（发那科）机器人的重要原因。

首先指的是智能机器人技术：

（1） 力传感器，实现了手指尖感知力量轻重的设想。使汽车各部件精密嵌合，齿轮组装作业等熟练作业可以都实现了机器人化。

（2）集成视觉系统。立体传感器实现了三维视觉功能。利用机器人取出散堆的零件。FANUC（发那科）机器人采用自己研发的视觉系统软件，并且集成在机器人本身的主板当中，不需要第三方设备来运行视觉系统的软件。减少了外部设备，在低成本下实现了灵活的机器人系统。

其次是强大可靠的软件功能：

（1）Robot-Link：多台机器人可以协同动作，保持高度一致性来完成一个工作。实现搬运更重的工件，取消工装夹具，代替雪橇台车。

（2）Dual-Arm：一个控制器控制最多4台机器人,使各机器人间达到无缝配合。

（3）高灵敏度碰撞检测功能：保护周边设备及人员安全。

（4）视觉系统补偿位置偏差功能：通过视觉系统补偿仿真和现场实际情况的位置偏差，最高效率地使用机器人仿真结果。

（5）伺服枪：通过对震动的控制来提高焊接速度，每个焊点可以节省180毫秒。

此外，华永明主任还指出上海发那科的集成系统能力也是可圈可点的，例如发那科的F-100iA 是包括4轴或5轴的柔性夹具，可以根据具体需要调整位置角度。对应多车型共线生产的不同要求，代替了传统夹具。在设计、安装、调试以及重复利用等方面节约了大量成本，并且节省现场空间和减小集成难度。

记者了解到，同样在汽车涂胶工艺制造方面，发那科机器人涂胶速度快，达到3点胶/秒，点胶过程中机器人不用停顿，甚至不用减速。根据不同要求可以保证?5-10%的重复精度。FANUC P-500喷涂系列专用于汽车外部喷涂应用。其专利性设计提供显著的优势，表现在耐用性、适应性和简单的操作维护。FANUC P-500是发那科第十代喷涂机器人。FANUC P-500系列以外，还有FANUC P-250、P-200、P-50等多种喷涂机器人。

对于和FANUC机器人的合作，上海汽车商用车有限公司制造工程部总工程师王颖表示这样的合作不仅能够为双方带来良好的收益，更能促进双方的成长。

正如上海汽车商用车有限公司一样，现在国内越来越多的汽车制造商重视并应用自动化的生产线，工业机器人的使用也在汽车制造行业的转型升级中发挥了不可替代的作用。一个行业的转型不仅仅是产品的转型，更是生产方式、消费方式、技术理念和管理组织模式的转型。同时作为密不可分的两个行业，工业机器人行业与汽车制造行业也有着唇亡齿寒的关系，汽车制造业的转型升级督促工业机器人不断的技术创新和实力提升。

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