我國(guó)激光焊接機(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)。汽車是激光焊接機(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)激光焊接機(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年成功將激光焊接機(jī)器人應(yīng)用于前圍總成的焊接,并于1988年開(kāi)發(fā)了機(jī)器人車身總焊線 。
我國(guó)開(kāi)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(méi)有一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人問(wèn)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(kāi)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(lái),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(kāi)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(guò)十幾年的持續(xù)努力,在國(guó)家的組織和支持下,我國(guó)激光焊接機(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)。
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)了激光焊接機(jī)器人??梢哉f(shuō)90年代以來(lái)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(lái)的作坊式生產(chǎn)提高到規(guī)?;a(chǎn),同時(shí)使國(guó)外激光焊接機(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)也成為較早引用激光焊接機(jī)器人的行業(yè)之一。近年來(lái)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(kāi)始尋求自動(dòng)化焊接技術(shù),激光焊接機(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)共有各類激光焊接機(jī)器人1040臺(tái),汽車制造和汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)中的激光焊接機(jī)器人占全部激光焊接機(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)。激光焊接機(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)激光焊接機(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)目前激光焊接機(jī)器人的安裝臺(tái)數(shù)在4000臺(tái)左右。汽車行業(yè)激光焊接機(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。
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