弧焊機器人的發(fā)展歷程是一個充滿創(chuàng)新與突破的過程,以下是對其 “前世今生” 的詳細介紹:
起源與早期發(fā)展
技術(shù)基礎(chǔ)奠定:焊接技術(shù)歷史悠久,可追溯到 5000 年前,而現(xiàn)代焊接由英國人發(fā)現(xiàn)電弧起步。1801 年,英國人 H.Davy 發(fā)現(xiàn)了電弧;1881 年,法國人 Demeritens 發(fā)明了最早的碳弧焊機;1888 年,俄羅斯人 H.г.Cлавянов發(fā)明金屬極電弧焊,為弧焊機器人的出現(xiàn)奠定了焊接技術(shù)基礎(chǔ)。
機器人技術(shù)萌芽:20 世紀 50 年代,第一臺工業(yè)機器人在美國誕生,主要用于簡單的物料搬運等工作,此時雖沒有專門的弧焊機器人,但機器人技術(shù)的發(fā)展為弧焊機器人的出現(xiàn)提供了可能。
早期探索階段:20 世紀 60 年代到 70 年代,隨著工業(yè)自動化需求的增加,人們開始嘗試將機器人技術(shù)應(yīng)用于焊接領(lǐng)域,出現(xiàn)了一些簡單的焊接機器人原型,但在焊接精度、穩(wěn)定性等方面還存在很多問題。
發(fā)展與成長
技術(shù)逐漸成熟:20 世紀 80 年代,機器人技術(shù)取得了重大突破,計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)等的發(fā)展,使得弧焊機器人的控制系統(tǒng)更加先進,能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的運動軌跡控制和焊接參數(shù)調(diào)節(jié)。1981 年,日本發(fā)那科公司推出了具有 6 軸的弧焊機器人,能夠?qū)崿F(xiàn)較為復(fù)雜的焊接任務(wù),標(biāo)志著弧焊機器人進入了實用化階段。
應(yīng)用領(lǐng)域拓展:這一時期,弧焊機器人開始在汽車制造等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,用于汽車車身、零部件的焊接,提高了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率,降低了人工成本。
中國弧焊機器人起步:20 世紀 80 年代中期,哈爾濱工業(yè)大學(xué)的蔡鶴皋、吳林等教授研制出了中國第一臺弧焊機器人 —— 華宇 -Ⅰ 型弧焊機器人,開啟了中國弧焊機器人的研發(fā)和應(yīng)用歷程。
現(xiàn)代發(fā)展與現(xiàn)狀
智能化升級:隨著傳感器技術(shù)、計算機視覺技術(shù)以及人工智能算法的不斷發(fā)展,弧焊機器人的焊接精度、工作效率以及適應(yīng)性得到了大幅提升。目前市場上的主流弧焊機器人已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)毫米級的焊接精度,并且能夠在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作。
多技術(shù)融合:弧焊機器人通過集成先進的傳感器,能夠?qū)崟r監(jiān)測焊接過程中的溫度、壓力等參數(shù);借助計算機視覺技術(shù),能夠自動識別焊縫位置,實現(xiàn)精準(zhǔn)定位;通過深度學(xué)習(xí)算法,還能夠不斷優(yōu)化焊接參數(shù),提高焊接質(zhì)量。
市場規(guī)模擴大:根據(jù)市場研究報告顯示,全球弧焊機器人市場規(guī)模呈持續(xù)擴大趨勢。汽車制造業(yè)仍是弧焊機器人最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一,此外,航空航天、船舶等高端制造業(yè)對弧焊機器人也有著巨大的需求。
國產(chǎn)替代加速:目前國產(chǎn)企業(yè)主要聚焦在弧焊機器人領(lǐng)域布局,在國內(nèi)市場,弧焊機器人已成為工業(yè)機器人的主要應(yīng)用品類之一,占據(jù)市場六成以上的市場份額,隨著技術(shù)的發(fā)展,國產(chǎn)弧焊機器人正逐步實現(xiàn)進口替代。
未來趨勢
更高的智能化水平:未來弧焊機器人將具備更強的自主學(xué)習(xí)和決策能力,能夠根據(jù)不同的焊接任務(wù)和工件特征,自動調(diào)整焊接參數(shù)和路徑,實現(xiàn)真正的智能化焊接。
與其他技術(shù)的深度融合:與 5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)進一步融合,實現(xiàn)遠程監(jiān)控、故障診斷和預(yù)測性維護,提高生產(chǎn)的靈活性和效率。
拓展應(yīng)用領(lǐng)域:隨著技術(shù)的進步和成本的降低,弧焊機器人將進一步拓展到更多的領(lǐng)域,如新能源、醫(yī)療器械、智能家居等新興產(chǎn)業(yè)。
人機協(xié)作更加緊密:開發(fā)出更安全、更靈活的人機協(xié)作弧焊機器人,使人與機器人能夠在同一工作空間內(nèi)協(xié)同工作,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。