汽车制造中使用的机器人需针对焊接、涂装、冲压等特殊工况,具备多场景适应性防护功能,核心围绕环境耐受、安全协作和部件保护三大维度设计。
汽车制造中的焊接、涂装、冲压车间存在高温、粉尘、化学腐蚀等问题,机器人需具备针对性防护以保障稳定运行。
耐高温防护:采用耐高温材质(如陶瓷涂层、耐高温线缆),并配备冷却系统(如强制风冷、水冷),可在焊接飞溅(温度超 1000℃)或冲压模具散热(环境温度 50-60℃)场景下长期工作。
防腐蚀与防化学侵害:涂装车间需使用防油漆、溶剂腐蚀的密封结构,机身覆盖耐化学涂层,同时对电气柜进行正压通风,防止漆雾、溶剂蒸气进入损坏内部元件。
防尘防水防护:遵循 IP 防护等级标准,焊接、冲压车间机器人通常需达到IP65 及以上防护,避免金属碎屑、粉尘侵入运动关节;部分清洗工序的机器人需达到 IP67,可短时间接触水或清洗液。
汽车车间人员与机器人交叉作业频繁,需通过多层防护避免安全事故,核心满足工业安全标准(如 ISO 13849)。
物理隔离防护:通过安全围栏、防护门划分机器人工作区域,门体配备安全联锁装置,一旦门被打开,机器人立即停止运行。
感应检测防护:搭载激光扫描仪、安全光幕或 3D 视觉传感器,当检测到人员进入机器人工作半径时,自动降低运行速度或紧急停机,避免碰撞风险。
碰撞检测防护:部分协作机器人内置力传感器,当与人员或物体发生轻微碰撞时,能快速识别并停止运动,降低伤害程度。
机器人的运动关节、电气系统、线缆等核心部件易受工况影响,需针对性保护以延长使用寿命。
运动关节防护:采用全密封关节设计,防止焊接飞溅、金属粉尘进入减速器或电机,同时配备润滑脂自动补充系统,减少维护频率。
电气系统防护:电气柜内置温度、湿度监控模块,通过空调或加热器维持内部恒温(通常 20-30℃),避免潮湿、高温导致的电路故障;部分场景还会增加防电磁干扰(EMC)设计,防止焊接设备电磁辐射影响机器人信号。
线缆防护:外部线缆采用耐磨损、耐油污的高柔性电缆,通过拖链或线缆管理系统固定,避免运动过程中线缆缠绕、拉扯或被尖锐部件划伤。
德国奔驰辛德芬根工厂:采用 2 台 KR 600 FORTEC 机器人完成 Sprinter 商用车梯子框架 MAG 焊接,单件工时缩短 40%,焊缝强度达 520MPa。
梅赛德斯 - 奔驰车身密封:库卡将灵敏的轻型机器人 LBR iiwa 与 KR 60 机器人组合,应用于梅赛德斯 - 奔驰车身涂抹粘合剂和密封剂的工艺。LBR iiwa 机器人控制毛刷涂抹 PVC 材料,KR 60 机器人则扩大工作空间,实现车身焊缝处更大的可接近性,确保车身的防锈性和密封性,同时减轻员工负担。