?我國焊接機器人的應用狀況

       我國開發(fā)工業(yè)機器人晚于美國和日本，起于20世紀70年代，早期是大學和科研院所的自發(fā)性的研究。到80年代中期，全國沒有一臺工業(yè)機器人問世。而在國外，工業(yè)機器人已經(jīng)是個非常成熟的工業(yè)產(chǎn)品，在汽車行業(yè)得到了廣泛的應用。激光跟蹤傳感由于其優(yōu)越的性能，已成為有前途、發(fā)展快的焊接傳感器。鑒于當時的國內(nèi)外形勢，國家“七五”攻關(guān)計劃將工業(yè)機器人的開發(fā)列入了計劃，對工業(yè)機器人進行了攻關(guān)，特別是把應用作為考核的重要內(nèi)容，這樣就把機器人技術(shù)和用戶緊密結(jié)合起來，使中國機器人在起步階段就瞄準了實用化的方向。

      與此同時于1986年將發(fā)展機器人列入國家“863”高科技計劃。在國家“863”計劃實施五周年之際，鄧同志提出了“發(fā)展高科技，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”的目標。在國內(nèi)市場發(fā)展的推動下，以及對機器人技術(shù)研究的技術(shù)儲備的基礎上，863主題專家組及時對主攻方向進行了調(diào)整和延伸，將工業(yè)機器人及應用工程作為研究開發(fā)重點之一，提出了以應用帶動關(guān)鍵技術(shù)和基礎研究的發(fā)展方針，以后又列入國家“八五”和“九五”中。經(jīng)過十幾年的持續(xù)努力，在國家的組織和支持下，我國焊接機器人的研究在基礎技術(shù)、控制技術(shù)、關(guān)鍵元器件等方面取得了重大進展，并已進入使用化階段，形成了點焊、弧焊機器人系列產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)小批量生產(chǎn)。我國焊接機器人的應用主要集中在汽車、摩托車、工程機械、鐵路機車等幾個主要行業(yè)。汽車是焊接機器人的用戶，也是早用戶。早在70年代末，上海電焊機廠與上海電動工具研究所，合作研制的直角坐標機械手，成功地應用于上海牌轎車底盤的焊接。世界各國生產(chǎn)的焊接用機器人基本上都屬關(guān)節(jié)機器人，絕大部分有6個軸。“一汽”是我國早引進焊接機器人的企業(yè)，1984起先后從KUKA公司引進了3臺點焊機器人，用于當時“牌”轎車的車身焊接和“解放牌”車身頂蓋的焊接。1986年成功將焊接機器人應用于前圍總成的焊接，并于1988年開發(fā)了機器人車身總焊線。

點焊機器人的優(yōu)勢

　　如果說弧焊機器人的使用大大提高了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和焊接效率，點焊機器人則具有更多的優(yōu)勢，帶來的經(jīng)濟效益也更加可觀，主要體現(xiàn)在：

　　a.機器人點焊時，大多采用鉗體與變壓器一體化方式，變壓器的容量可以減小到1/3～1/4，節(jié)約了能源，并且極大地減輕了操作者繁重的體力勞動。

　　b.點焊機器人有更多的控制方式控制焊鉗壓力和焊接條件的自動切換，針對不同打點位置可輕松實現(xiàn)獨特的焊接時序，大大提高了打點質(zhì)量，避免了焊點漏打、多打及位置不準確等問題。

　　c.點焊機器人在打點效率上的優(yōu)勢明顯，可提8~10倍。我們的一個上海的客戶，設備臨時出現(xiàn)故障，由于當時工期緊，他們臨時采用手工來點焊同樣的工件，結(jié)果4把手工焊鉗在兩個輪班只能生產(chǎn)40件，而機器人正常生產(chǎn)時，在一個輪班就能完成90件左右。

　　d.點焊機器人可以使用機器人的一些獨有技術(shù)進一步對焊接時序進行控制，使焊接效率和焊接質(zhì)量進一步提高。如，電動焊鉗在機器人上的使用不僅僅是加壓方式的改變，其優(yōu)勢更體現(xiàn)在機器人對它的行程的控制方面：①可以根據(jù)焊點的位置實現(xiàn)理想的行程；②焊接過程中可以分段控制焊鉗壓力；傳統(tǒng)的機器人控制器基本上采用專用的計算機、專用的機器人語言和專用的操作系統(tǒng)設計的，結(jié)構(gòu)封閉，表現(xiàn)出開放性差、軟件獨立性差、擴展性差、缺少網(wǎng)絡功能等缺點，它嚴重地影響了機器人的發(fā)展和應用水平。③可以控制焊接條件輸出的時間節(jié)點；④可以運用間隙示教功能靈活選擇上電極示教、下電極示教方式，大大縮短了示教時間。

室內(nèi)噴涂機器人可以實現(xiàn)對室內(nèi)墻面、天花板進行全自動噴涂，既大幅提高了施工效率，又減少油漆對人體的危害，有效降低人工登高作業(yè)的安全風險等； 外墻噴涂機器人代替了傳統(tǒng)施工中的高空作業(yè)，安全性大大提升，且工效較人工提高了 4-6倍； 樓層清潔機器人能在粉塵環(huán)境下清掃施工現(xiàn)場樓層石頭、碎塊及灰塵，自動清空料盒等，清潔覆蓋率達90%，施工效率較人工提高1倍多；人機對話是“指令”和“傳感”的交流，它的發(fā)展依賴于傳感技術(shù)的發(fā)展。

預制內(nèi)墻板搬運機器人可一次性搬4塊、每塊重約180公斤的內(nèi)墻板，運輸安全平穩(wěn)、、節(jié)省勞力。

 焊接機器人的應用。目前的焊接機器人仍占主導地位，焊接機器人具有柔性化和數(shù)字化程度高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接精度高等特點，在改善焊接產(chǎn)品質(zhì)量、提高機械制造企業(yè)生產(chǎn)能力和競爭能力方面起到了重要作用。焊接機器人能自動進行調(diào)試以適應不同的焊件，特別適合工程機械制造中品種多、批量小、更新速度快的特點。進入2000年以后，我國國民經(jīng)濟顯著增長，國力明顯增強，鋼產(chǎn)量大幅提高，在建筑中提出了“積極、合理地用鋼”，從此甩掉了“限制用鋼”的束縛，鋼結(jié)構(gòu)建筑在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)逐漸增多。在復雜的焊件中，焊接機器人的表現(xiàn)也更好，能夠適應復雜焊縫。