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激光與機器人相遇產業將碰撞出這樣的火花

所屬分類:公司新聞    發布時間: 2020-11-09    作者:admin
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十年前,激光在工業應用仍然很少,在很多人看來還是一種神秘的黑科技,不能想象也不理解一束光怎么實現的工業加工。這十年激光器從外國壟斷到迅速國產化,技術瓶頸不斷被突破,核心技術國產化持續推進,原來一臺過百萬的光纖激光器今天可以降價到30萬元,相關的激光設備、配套光學器件也經歷差不多的降價幅度,激光制造從高大上的技術迅速平民化,變得通用普及。

如果說工業機器人在制造業的功用主要是搬運、空間移動、加工輔助等,那么激光在制造業的功用則是終端加工方式的改變,激光輸出的高能量可以實現打標、切割、焊接等效果,它的.重要改變是高效高產出,第二個是美觀、加工效果好,第三個就是非接觸加工、高精密度、實現刀具加工無法做到的工序。

激光打標其實就是借助激光微熱能在工件表面的燒蝕刻劃,可以取代原來的墨印、絲印、刀具刻劃;激光切割是利用超高能量氣化材料,讓金屬或者非金屬材料分離實現切割、穿孔,取代了原來工具刀、銑刀、鉆頭,也比其他介質加工方式如火焰切割、水刀切割、等離子切割效率要高得多;激光焊接是利用熱熔材料,實現連接拼接,可以取代電弧焊、烙鐵焊、火焰焊等傳統方式。

據不完全統計,2019年我國激光加工制造相關產品市場規模超過900億元,同比增長超過10%。而在十年前我國的激光加工產值還不到100億元,因此過去十年激光加工在我國得到了快速發展。目前激光制造逐漸從簡單的單機作業向復雜的、產線式的、智能化方向發展,其中配套上下料系統、多頭加工、三維激光加工、機器人激光加工系統等都是代表性的趨勢。

激光與機器人聯合發展現狀

從時間上來看,激光技術和機器人的出現和發展都較為同步,但兩者長期處于平行發展狀態,直到上世紀90年代末期才..出現了交集。1999年,德國機器人公司首先整合出..臺帶有激光加工系統的機械臂,從此開啟了機器人來助力激光加工的先河。

這里面,激光與工業機器人相結合可以碰發出很大的能力,創造更高的加工可能性,讓激光實現更加多用途,完全擺脫了死板的二維工作臺,可以隨意轉動揮舞激光頭,實現任意設定好的加工。機器人激光加工系統克服了一些傳統激光加工的弊端,還能減少錯誤和誤差,在一些極端環境正常作業。

在歐洲、美國、日本主要發達國家,激光加工的研發與自動化緊密結合,史陶比爾、ABB、KUKA、安川等機器人企業與激光產業互動合作甚多,創造出很多自動化激光應用的新東西。這種情況在中國并未出現,當前我國激光產業一撥企業,機器人產業一撥企業,兩者各自干自己,中間的互動、技術交流甚至合作研發項目都比較少,僅有的就是激光企業要集成三維系統,就去找機器人企業買個機械臂。這種行業狀態非常不利于激光加工的升級和三維加工的推進。

光纖激光器和半導體激光器的出現實現了光纖傳輸光束,讓激光實現了更大的柔性,集成到機械臂上變得很容易。激光加工在解決了光學、激光的問題后,要取得更大的發展空間,必須在數控自動化方面下功夫。如果沒有做好數控自動化,用戶就不得不采用人工,所以就會出現各種手持激光設備,寧愿放棄機械臂而去選擇人工手持加工,事實上在精度、作業持續時間、長期成本核算都是比不上機械臂的。

當前,機器人激光加工系統主要有切割、焊接、熔覆三種應用,僅有機器人激光焊接是得到規?;膽?,具體表現是在汽車焊裝產線上,包括車門、車頂、后蓋等白車身焊接,從原來的電焊到激光焊接,是從“紐扣”到“拉鏈”的一個跨越。在三維切割方面盡管這幾年是重要趨勢,但目前沒有形成規模應用,熔覆是針對單個金屬部件的定制修理,更加沒有顯現批量化。因此,目前我國機器人激光加工系統還有待發展。

機器人激光加工如何更好融合

我國的激光和機器人技術要更好地結合,協同發展,則.好要有更多的互動合作。這可以是由政府或者是行業組織牽頭舉辦技術交流活動,發起兩個產業界的項目合作。

一方面激光設備集成廠家是開發終端應用,機器人企業的產品是為他們配套,然而很多激光企業擁有光學技術,在機械數控技術方面欠缺,必須機器人企業進行幫助。以應用帶動項目,以項目推動雙方研究合作。

很重要的一個問題是國產工業機器人品牌種類繁多,品質參差不齊,又或者精度比不過外國品牌,得不到激光集成商的認可,導致他們.終還是選擇四大家族的產品開發機器人激光系統。這一點上,國內的機器人企業必須努力攻堅技術難關,力爭推出更高水平的產品,而未來激光集成商也需要考慮給這些國產品牌合作的機會。

.后一個問題是,激光與機器人兩大產業都比較新,都是.近六七年快速發展起來的,目前在行業標準、國家標準等都是欠缺的,市場秩序也比較混亂,行業還處于快速成長期,各種新的競爭者又冒出來,大企業又有碾壓小企業的市場行為,行業內的科研機構與企業的合作不緊密。要讓兩個產業良性發展,都需要引導目前市場行為健康發展,還得加強行業標準,促進產學研的結合,這些都是需要較長時間的事。

以上就是激光與機器人相遇產業如何相融合相關資訊,請隨時關注我們!





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