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焊接機器人在我國的應用情況
編輯:慧投金融配资   發布時間:2016-10-27

之所以能夠占據整個工业機器人總量的40%以上,與焊接这個特殊的行业有關,焊接作为工业“裁縫”,是工业生産中非常重要的加工手段,同時由于焊接煙塵、弧光、金屬飛濺的存在,焊接的工作環境又非常惡劣,焊接質量的好壞對産品質量起決定性的影響。


歸納起来采用焊接機器人有下列主要意義:


(1)穩定和提高焊接質量,保证其均一性。焊接參數如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接幹伸長度等對焊接結果起決定作用。采用機器人焊接時對于每條焊縫的焊接參數都是恒定的,焊縫質量受人的因素影響較小,降低了對工人操作技術的要求,因此焊接質量是穩定的。而人工焊接時,焊接速度、幹伸長等都是變化的,因此很難做到質量的均一性。


(2)改善了工人的勞动條件。采用機器人焊接工人隻是用来裝卸工件,遠離了焊接弧光、煙霧和飛濺等,對于點焊来說工人不再搬運笨重的手工焊鉗,使工人從大強度的體力勞动中解脫出来。


(3)提高勞动生産率。機器人沒有疲勞,一天可24小時連續生産,另外随着高速高效焊接技術的應用,使用機器人焊接,效率提高的更加明顯。


(4)産品周期明确,容易控制産品産量。機器人的生産節拍是固定的,因此安排生産計劃非常明确。


(5)可縮短産品改型換代的周期,減小相應的設備投资。可實現小批量産品的焊接自动化。機器人與专機的最大區别就是他可以通過修改程序以适應不同工件的生産。


我國焊接機器人的應用狀況


我國開發工业機器人晚于美國和日本,起于20世紀70年代,早期是大学和科研院所的自發性的研究。到80年代中期,全國沒有一台工业機器人問世。而在國外,工业機器人已经是個非常成熟的工业産品,在汽車行业得到了廣泛的應用。鑒于當時的國内外形勢,國家“七五”攻關計劃将工业機器人的開發列入了計劃,對工业機器人進行了攻關,特别是把應用作为考核的重要内容,这樣就把機器人技術和用戶緊密結合起来,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年将發展機器人列入國家“863”高科技計劃。在國家“863”計劃實施五周年之際,鄧小平同志提出了“發展高科技,實現産业化”的目标。在國内市場發展的推动下,以及對機器人技術研究的技術儲備的基礎上,863主題专家組及時對主攻方向進行了調整和延伸,将工业機器人及應用工程作为研究開發重點之一,提出了以應用帶动關鍵技術和基礎研究的發展方針,以後又列入國家“八五”和“九五”中。经過十幾年的持續努力,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、控制技術、關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、弧焊機器人系列産品,能夠實現小批量生産。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业。汽車是焊接機器人的最大用戶,也是最早用戶。早在70年代末,上海電焊機廠與上海電动工具研究所,合作研制的直角坐标证券配资,成功地應用于上海牌轎車底盤的焊接。“一汽”是我國最早引進焊接機器人的企业,1984起先後從KUKA公司引進了3台點焊機器人,用于當時“紅旗牌”轎車的車身焊接和“解放牌”車身頂蓋的焊接。1986年成功将焊接機器人應用于前圍總成的焊接,并于1988年開發了機器人車身總焊線。


80年代末和90年代初,德國大衆公司分别與上海和一汽成立合资汽車廠生産轎車,雖然是國外的二手設備,但其焊接自动化程度與裝備水平,讓我們認识到了與國外的巨大差距。随後二汽在货車及輕型車項目中都引進了焊接機器人。可以說90年代以来的技術引進和生産設備、工藝裝備的引進使我國的汽車制造水平由原来的作坊式生産提高到規模化生産,同時使國外焊接機器人大量進入中國。由于我國基礎設施建設的高速發展帶动了工程機械行业的繁榮,工程機械行业也成为較早引用焊接機器人的行业之一。近年来由于我國经濟的高速發展,能源的大量需求,與能源相關的制造行业也都開始尋求自动化焊接技術,焊接機器人逐漸嶄露頭角。鐵路機車行业由于我國货運、客運、城市地鐵等需求量的不斷增加,以及列車提速的需求,機器人的需求一直處于穩步增長态勢。據2001年統計,全國共有各類焊接機器人1040台,汽車制造和汽車零部件生産企业中的焊接機器人占全部焊接機器人的76%。在汽車行业中點焊機器人與弧焊機器人的比例为3:2,其他行业大都是以弧焊機器人为主,主要分布在工程機械(10%)、摩托車(6%)、鐵路車輛(4%)、鍋爐(1%)等行业。焊接機器人也主要分布在全國幾大汽車制造廠,從圖1中還能看出,我國焊接機器人的行业分布不均衡,也不夠廣泛。



進入21世紀由于國外汽車巨頭的不斷湧入,汽車行业迅猛發展,我國汽車行业的機器人安裝台數迅速增加,2002、2003、2004年每年都有近千台的數量增長。估計我國目前焊接機器人的安裝台數在4000台左右。汽車行业焊接機器人所占的比例會進一步提高。


目前在我國應用的機器人主要分日系、歐系和國産三種。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的産品。歐系中主要有德國的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奧地利的IGM公司。


目前在我國雖然已经具有自主知识産權的焊接機器人系列産品,但卻不能批量生産,形成規模,有以下幾個主要原因:


國内機器人价格沒有優勢。近10年来,進口機器人的价格大幅度降低,從每台7-8萬美元降低到2-3萬美元,使我國自行制造的普通工业機器人在价格上很難與之競争。特别是我國在研制機器人的初期,沒有同步發展相應的零部件産业,如伺服電機、減速機等需要進口,使价格難以降低,所以機器人生産成本降不下来;我國焊接裝備水平與國外還存在很大差距,这一點也間接影響了國内機器人的發展。對于機器人的最大用戶—-汽車白車身生産廠来說,目前幾乎所有的裝備都来從國外引進,國産機器人幾乎找不到表演的舞台。


我們應該承認國産機器人無論從控制水平還是可靠性等方面與國外公司還存在一定的差距。國外工业機器人是個非常成熟的工业産品,经曆了30多年的發展曆程,而且在實際生産中不斷地完善和提高,而我國則處于一種單件小批量的生産狀态。


國内機器人生産廠家處于幼兒期,還需要政府政策和资金的支持。焊接機器人是個機電一體化的高技術産品,單靠企业的自身能力是不夠的,需要政府對機器人生産企业及使用國産機器人系統的企业給予一定的政策和资金支持,加速我國國産機器人的發展。

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