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弧焊机器人的应用与发展
为较早引用焊接机器人的行业之。近年来由」我国经济的高速发展,能源的大量需求,与 能泝相关的制造行业也都开始寻求自动化焊接技术,焊接杌器人逐渐崭露头角。铁路机车行 业由于我国货运、客运、城市地铁等需求量的不断增加,以及列车提速的需求,机器人的需 求一直处于稳步增长态势。据2001年统计,全国共有各类焊接机器人1040台,汽车制造和 汽车零部件生产企业屮的焊接机器人占全部焊接机器人的76%。在汽车行业屮点焊机器人 与弧焊机器人的比例为3:2,其他行业大都是以弧焊机器人为主,主要分布在工程机械 (10%)、厚托车(6%)、铁路车鹎(4%)、锅炉(1%)等行业。焊接机器人也主要分布在全国几大 汽车制造厂,从图1中还能看出,我国焊接机器人的行业分布不均衡,也不够广泛。 进入21世纪由于国外汽车巨头的不断涌入,汽车行业迅猛发展,我国汽车行业的机器 人安装台数迅速增加,2002、2003、2004年每年都有近千台的数量增长。估计我国目前焊 接机器人的安装台数在4000台左右。汽车行业焊接机器人所占的比例会进一步提高。 日前在我国应用的机器人主要分日系、欧系和国产三种。日系中主要有安川、OTC、松 下、 FANUC、不二越、川崎等公司凶产品。欧系屮主要有德国的KUKA、 CLOOS、瑞典的 ABB,意大利的 COMAU及奥地利的IGM公司。国产机器人主要是沈阳新松机器人公司 目前在我国应用的工业机器人中,国产机器人的数量不足100台,特别是近两年新安装 的机器人焊接系统中已经看不到中国机器人的身影,虽然我国已经具有白主知识产权的焊接 机器人系列产品,但却不能批量生产,形成规模,有以下几个主要原因 国内机器人价格没有优势。近10年来,进口机器人的价格大幅度降低,从每台78万 美元降低到23万美元,使我国自行制造的普道工业机器人在价格上很难与之竞争。特别是 我国在研制机器人的初期,没有同步发展相应的零部件产业,如伺服电机、减速机等需要进 口,使价柊难以降低,所以机器人生产成本降不下来:我国焊接装备水平与国外还存在很大 差距,这一点也间接影响了国内机器人的发展。对于机器人的最大用户一汽车白车身生产 厂来说,目前几乎所有的装备者来从国外引进,国产机器人几乎找不到表演的舞台。 我们应该承认国产机器人无论从控制水平还是可靠性等方面与国外公司还存在一定的 差距。国外工业机器人是个非常成熟的工业产品,经历了30多年的发展历程,而且在实际 生产中不断地完善和提高,而我国则处于一种单件小批量的生产状态。 国内机器人生产厂家处于幼儿期,还需要政府政策和资金的支持。焊接机器人是个机电 体化的高技术产品,单靠企业的自身能力是不够的,需要政府对机器人生产企业及使用国 产机器人系统的企业给予一定的政策和资金支持,加速我国国产机器人的发展。 应用焊接机器人的意义 焊接机器人之所以能够占据整个工业机器人总量的40%以上,与焊接这个特殊的行业 有关,焊接作为工业“裁缝”,是工业生产中非常重要的加工手段,同时由于焊接烟尘、弧 光、金属飞溅的存在,焊接的工作环境又非鸴恶劣,焊接质量的好坏对产品质量起决定性的 影响。归纳起来采用焊接机器人有下列主要意义 1)稳定和提高焊接质量保证其均一性。焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接 τ仲长度等对焊接结果起决定作用。采用机器人焊接吋对亍每条焊缝的焊接参数都是恒定 的,焊缝质量受人的因素影响较小,降低了对工人操作技术的要求,因此焊接质量是稳定的。 而人工焊接时,焊接速度、干伸长等都是变化的,因此很难做到质量的均一性。 (2)改善了工人的劳动条件。采用机器人焊接工人只是用来装卸工件,远离了焊接弧光、 烟雾和飞溅等,对于点焊来说工人不再搬运笨重的手工焊钳,使T人从大强度的体力劳动中 解脱出来。 (3)提高劳动生产率。机器人没有疲劳,一天可24小时连续生产,另外随着高速高效 焊接抆术的应用,使用机器人焊接,效率提高的更加明显。 (4)产品周期明确,容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的,因此安排生产计 划非常明确。 (5)可缩短产品改型换代的周期减小相应的设备投资。可实现小批量产品的焊接自动 化。机器人与专机的最大区别就是但可以通过修改程序以适应不同工件的生产。 我国焊接机器人应用工程 焊接机器人应用技术是机器人技术、焊接技术和系统工程抆术的融合,焊接机器人能否 在实际生产中得到应用,发挥其优越的特性,取决于人们对上述技术的融合程度。经过近 10年的努力,我国在机器人焊装夹具设计方面积累了较丰富的经验,机器人周边设备实现 了标准化,具冇年产300余袞焊接机器人工作站的能力。可以说国内的系统集成商在机器人 工作站及简单的焊装线的设计开发方面具有了与国外系统集成商抗衡的能力,近几年为国内 汽车零部件等企业提供了大量的机器人焊接系统。但是另外一个严重的事实是,我们还不具 备制造高小平的机器人成套焊装线的能力。国内几大汽车厂的车身焊装线都是由国外机器人 系统集成商设计制造的。 作为焊接机器人的最大用户,预计未来的10年我国汽车年产量要达到千万辆,现在的 焊按装各远远满足不了生产需求,对焊接装备的需求量将大幅増加,焊装生产线要求更加自 动化和柔性化,以适应多品和、小批量的生产要求,机器人将大量应用于焊接生产线中。对 我匡的机器人系统集成商来说如何抓住机遇是当前要解决的重要课题,从另一方面讲也决定 着匡产焊接机器人的命运。 参考文献: []焊接机署人的应用与发展 [2]焊接学报 3].机器人焊接智能化技术 4].机械制造与自动化

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2019-09-05
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