在中國,激光產業的未來發展方向,應是實現激光產業與傳統產業的緊密結合,用先進的激光制造技術改造傳統產業,不僅提升著傳統產業的發展,同時也借助傳統產業的優勢,使自身取得廣闊的發展空間,激光焊接技術也是如此。武漢鋼鐵公司采用激光焊接設備,攻克了自70年代以來該廠硅鋼薄板鋼卷“帶廢”出廠的產品質量難關。據統計分析,使用激光技術,全國僅冶金行業每年就可降低成本20億元以上。
幾乎在激光誕生的同時,1962年美國Unimation公司推出首臺工業機器人。此后,機器人技術經歷了一系列不斷的發展過程。直到20世紀90年代全球信息化浪潮風起云涌,計算機技術、微電子技術、網絡技術和先進制造技術等快速進步,工業機器人技術也得到了飛速發展。它具有重復性精確生產特征,適應制造業中規模化批量生產要求,裝配在生產線上代替人工作業,不僅解除了工人的繁復勞動,而且提高了生產質量。它可以流動作業,適應個性化生產需求。目前工業機器人技術日趨成熟,已經成為一種標準設備而廣泛應用于工業界,國內外形成了一批著名的工業機器人公司。
近年來激光技術飛速發展,涌現出可與機器人柔性耦合的光纖傳輸的高功率工業型激光器。先進制造領域在智能化、自動化和信息化技術方面的不斷進步促進了機器人技術與激光技術的結合,特別是汽車產業的發展需求,帶動了激光加工機器人產業的形成與發展。從20世紀90年代開始,德國、美國、日本等發達國家投入大量人力物力進行研發激光加工機器人。進入2000年,德國KUKA,瑞士的ABB,日本FANUC等機器人公司均研制激光焊接機器人和激光切割機器人的系列產品。
機器人激光焊接系統主要是由激光器、機器人(本體和控制柜)、水冷系統、光束傳輸系統、激光頭和工件裝夾系統組成。目前市面上機器人激光焊接系統使用的激光器普遍為固體激光器、半導體激光器和光纖激光器,機器人為六軸聯動高精度機器人,裝有安全開關。借助于示教盒上的安全開關,示教過程中脫手或握力過大都會關掉伺服,使機器人停止,因此可安全地操作。激光柔性加工系統一般包括控制用計算機或者PLC、激光器、機械運動裝置或機器人、光纖傳送和光束變換裝置及其他輔助設施。這是一種設備相對不多,但對其精度、實時性、安全性、集成度要求較高的精密控制系統。
目前在國內外汽車產業中,激光焊接機器人已成為最先進的制造技術,獲得了廣泛應用。德國大眾汽車、美國通用汽車、日本豐田汽車等汽車裝配生產線上,已大量采用激光焊接機器人代替傳統的電阻點焊設備,不僅提高了產品質量和檔次,而且減輕了汽車車身重量,節約了大量材料,使企業獲得很高的經濟效益,提高了企業市場競爭能力。在中國,一汽大眾、上海大眾汽車公司也引進了激光機器人焊接生產線。為了讓業界人士及投資者等能夠更清晰的把握激光焊接行業發展狀況及趨勢,OFweek行業研究中心在激光焊接行業深入研究多年,憑借OFweek高科技行業門戶近225萬名會員資源,OFweek行業研究中心走訪激光焊接設備商和工業機器人企業、下游鈑金、汽車應用企業,深入了解行業真實的發展狀況,根據實地調研得出的行業發展數據,推出一年一度的激光焊接行業調研報告《2014激光焊接市場研究及前景預測報告》。
國內工業激光市場的起步晚于發達國家20年左右,可以說中國的激光產業在1995年前后才剛剛起步,而在當時,國外發達國家的工業激光系統已得到廣泛的應用。國內工業激光加工設備的銷售臺數和銷售額自1995年才開始有較大的增長,在1995年至1996年,1999年至2000年至2001年呈現高峰,有成倍增長。2002年我國激光焊接機市場銷售額達到8655.7萬元,比2001年增長19.9%。《2014激光焊接市場研究及前景預測報告》預計今年中國低功率激光焊接市場增長率將超過10%。同時,中國工業機器人市場繼續表現強勁,市場容量不斷擴大。2013年國內機器人產量已達37000臺,約占全球銷量的五分之一,總銷量超過日本,成為全球第一大工業機器人市場。其中,焊接機器人在國內銷量排名第二,年銷量為13028臺,這將大大帶動機器人激光焊接的發展。
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