我國(guó)焊接機(jī)器人的工程應(yīng)用
時(shí)間:2008-03-27 15:00:00來源:lijuan
導(dǎo)語:?我國(guó)開發(fā)工業(yè)機(jī)器人晚于美國(guó)和日本,起于20世紀(jì)70年代,早期是大學(xué)和科研院所的自發(fā)性的研究。
我國(guó)開發(fā)工業(yè)機(jī)器人晚于美國(guó)和日本,起于20世紀(jì)70年代,早期是大學(xué)和科研院所的自發(fā)性的研究。到80年代中期,全國(guó)沒有一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人問世。而在國(guó)外,工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)是個(gè)非常成熟的工業(yè)產(chǎn)品,在汽車行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。鑒于當(dāng)時(shí)的國(guó)內(nèi)外形勢(shì),國(guó)家“七五”攻關(guān)計(jì)劃將工業(yè)機(jī)器人的開發(fā)列入了計(jì)劃,對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了攻關(guān),特別是把應(yīng)用作為考核的重要內(nèi)容,這樣就把機(jī)器人技術(shù)和用戶緊密結(jié)合起來,使中國(guó)機(jī)器人在起步階段就瞄準(zhǔn)了實(shí)用化的方向。
與此同時(shí)于1986年將發(fā)展機(jī)器人列入國(guó)家“863”高科技計(jì)劃。在國(guó)家“863”計(jì)劃實(shí)施五周年之際,鄧小平同志提出了“發(fā)展高科技,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”的目標(biāo)。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展的推動(dòng)下,以及對(duì)機(jī)器人技術(shù)研究的技術(shù)儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上,863主題專家組及時(shí)對(duì)主攻方向進(jìn)行了調(diào)整和延伸,將工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用工程作為研究開發(fā)重點(diǎn)之一,提出了以應(yīng)用帶動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)研究的發(fā)展方針,以后又列入國(guó)家“八五”和“九五”中。經(jīng)過十幾年的持續(xù)努力,在國(guó)家的組織和支持下,我國(guó)焊接機(jī)器人的研究在基礎(chǔ)技術(shù)、控制技術(shù)、關(guān)鍵元器件等方面取得了重大進(jìn)展,并已進(jìn)入使用化階段,形成了點(diǎn)焊、弧焊機(jī)器人系列產(chǎn)品,能夠?qū)崿F(xiàn)小批量生產(chǎn)。
我國(guó)焊接機(jī)器人的應(yīng)用狀況
我國(guó)焊接機(jī)器人的應(yīng)用主要集中在汽車、摩托車、工程機(jī)械、鐵路機(jī)車等幾個(gè)主要行業(yè)。汽車是焊接機(jī)器人的最大用戶,也是最早用戶。早在70年代末,上海電焊機(jī)廠與上海電動(dòng)工具研究所,合作研制的直角坐標(biāo)機(jī)械手,成功地應(yīng)用于上海牌轎車底盤的焊接。“一汽”是我國(guó)最早引進(jìn)焊接機(jī)器人的企業(yè),1984起先后從KUKA公司引進(jìn)了3臺(tái)點(diǎn)焊機(jī)器人,用于當(dāng)時(shí)“紅旗牌”轎車的車身焊接和“解放牌”車身頂蓋的焊接。1986年成功將焊接機(jī)器人應(yīng)用于前圍總成的焊接,并于1988年開發(fā)了機(jī)器人車身總焊線 。
80年代末和90年代初,德國(guó)大眾公司分別與上海和一汽成立合資汽車廠生產(chǎn)轎車,雖然是國(guó)外的二手設(shè)備,但其焊接自動(dòng)化程度與裝備水平,讓我們認(rèn)識(shí)到了與國(guó)外的巨大差距。隨后二汽在貨車及輕型車項(xiàng)目中都引進(jìn)了焊接機(jī)器人??梢哉f90年代以來的技術(shù)引進(jìn)和生產(chǎn)設(shè)備、工藝裝備的引進(jìn)使我國(guó)的汽車制造水平由原來的作坊式生產(chǎn)提高到規(guī)?;a(chǎn),同時(shí)使國(guó)外焊接機(jī)器人大量進(jìn)入中國(guó)。由于我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高速發(fā)展帶動(dòng)了工程機(jī)械行業(yè)的繁榮,工程機(jī)械行業(yè)也成為較早引用焊接機(jī)器人的行業(yè)之一。近年來由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,能源的大量需求,與能源相關(guān)的制造行業(yè)也都開始尋求自動(dòng)化焊接技術(shù),焊接機(jī)器人逐漸嶄露頭角。鐵路機(jī)車行業(yè)由于我國(guó)貨運(yùn)、客運(yùn)、城市地鐵等需求量的不斷增加,以及列車提速的需求,機(jī)器人的需求一直處于穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)2001年統(tǒng)計(jì),全國(guó)共有各類焊接機(jī)器人1040臺(tái),汽車制造和汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)中的焊接機(jī)器人占全部焊接機(jī)器人的76%。在汽車行業(yè)中點(diǎn)焊機(jī)器人與弧焊機(jī)器人的比例為3:2,其他行業(yè)大都是以弧焊機(jī)器人為主,主要分布在工程機(jī)械(10%)、摩托車(6%)、鐵路車輛(4%)、鍋爐(1%)等行業(yè)。焊接機(jī)器人也主要分布在全國(guó)幾大汽車制造廠, 從圖1中還能看出,我國(guó)焊接機(jī)器人的行業(yè)分布不均衡,也不夠廣泛。
進(jìn)入21世紀(jì)由于國(guó)外汽車巨頭的不斷涌入,汽車行業(yè)迅猛發(fā)展,我國(guó)汽車行業(yè)的機(jī)器人安裝臺(tái)數(shù)迅速增加,2002、2003、2004年每年都有近千臺(tái)的數(shù)量增長(zhǎng)。估計(jì)我國(guó)目前焊接機(jī)器人的安裝臺(tái)數(shù)在4000臺(tái)左右。汽車行業(yè)焊接機(jī)器人所占的比例會(huì)進(jìn)一步提高。
目前在我國(guó)應(yīng)用的機(jī)器人主要分日系、歐系和國(guó)產(chǎn)三種。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的產(chǎn)品。歐系中主要有德國(guó)的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奧地利的IGM公司。國(guó)產(chǎn)機(jī)器人主要是沈陽新松機(jī)器人公司產(chǎn)品。
目前在我國(guó)雖然已經(jīng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的焊接機(jī)器人系列產(chǎn)品,但卻不能批量生產(chǎn),形成規(guī)模,有以下幾個(gè)主要原因:
國(guó)內(nèi)機(jī)器人價(jià)格沒有優(yōu)勢(shì)。近10年來,進(jìn)口機(jī)器人的價(jià)格大幅度降低,從每臺(tái)7-8萬美元降低到2-3萬美元,使我國(guó)自行制造的普通工業(yè)機(jī)器人在價(jià)格上很難與之競(jìng)爭(zhēng)。特別是我國(guó)在研制機(jī)器人的初期,沒有同步發(fā)展相應(yīng)的零部件產(chǎn)業(yè),如伺服電機(jī)、減速機(jī)等需要進(jìn)口,使價(jià)格難以降低,所以機(jī)器人生產(chǎn)成本降不下來;我國(guó)焊接裝備水平與國(guó)外還存在很大差距,這一點(diǎn)也間接影響了國(guó)內(nèi)機(jī)器人的發(fā)展。對(duì)于機(jī)器人的最大用戶—-汽車白車身生產(chǎn)廠來說,目前幾乎所有的裝備都來從國(guó)外引進(jìn),國(guó)產(chǎn)機(jī)器人幾乎找不到表演的舞臺(tái)。
我們應(yīng)該承認(rèn)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人無論從控制水平還是可靠性等方面與國(guó)外公司還存在一定的差距。國(guó)外工業(yè)機(jī)器人是個(gè)非常成熟的工業(yè)產(chǎn)品,經(jīng)歷了30多年的發(fā)展歷程,而且在實(shí)際生產(chǎn)中不斷地完善和提高,而我國(guó)則處于一種單件小批量的生產(chǎn)狀態(tài)。
國(guó)內(nèi)機(jī)器人生產(chǎn)廠家處于幼兒期,還需要政府政策和資金的支持。焊接機(jī)器人是個(gè)機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品,單靠企業(yè)的自身能力是不夠的,需要政府對(duì)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)及使用國(guó)產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)的企業(yè)給予一定的政策和資金支持,加速我國(guó)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的發(fā)展。
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