解决机器人激光加工或迎来规模化应用

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  机器人技术的出现,为激光加工技术的应用带来了新的发展机遇,如今,我国的机器人激光加工行业已经迎来了初步发展,市场具备相当规模,未来行业要想取得更具突破性的规模化发展,需要解决一些问题。

  激光加工作为一种非接触式的机械加工,近年来凭借着高质量、高产出率、高灵活性和高适用性,成为了工业制造领域各生产环节中必不可少的一道工艺。其在过去十年收获了极高的认可度,在机械加工行业普遍疲软的时期里,仍能依靠20%以上的年均增长率,以黑马之姿带领机械设备行业向前发展。

  而之所以能够取得如此成绩,离不开机器人技术的加持。

  众所知周,在各种高新科技日渐崛起的今天,机器人在工业制造领域的应用优势及其显著,不仅能够代替人工进行24小时无休工作,还能减少错误和误差,在一些极端环境正常作业。因此,人们将机器人技术与激光加工技术相结合,整合出了全新的机器人激光加工工艺,一改传统激光加工弊端,为行业发展带来了新的动力。

  机器人激光加工日渐火热

  从时间上来看,激光技术和机器人的出现和发展都较为同步,但两者长期处于平行发展状态,直到上世纪90年代末期才首次出现了交集。1999年,德国机器人公司首先整合出第一台带有激光加工系统的机械臂,从此开启了机器人来助力激光加工的先河。

  与传统激光加工相比,机器人的应用让这把光刀打破了维度的限制,操作起来更加灵活和游刃有余。虽然传统激光用途足够广泛,小功率可用于打标、雕刻、钻孔和微切割等精密加工,大功率也适用于大型金属材料的切割、焊接和修复,但其仅限于平面二维加工,在应用空间上具有严重局限性,机器人技术的融入正好弥补了这一点。

  因此,近年来,机器人在激光焊接、切割等加工领域的应用越来越火热。机器人激光切割因为不受切割方向控制,能够自由进行切割,又被称为三维激光切割,已经成为行业发展的新时尚;而三维激光焊接由于不像切割一样简单,需要考虑更多因素,暂时还未迎来规模化应用,但其优势和应用潜力已经逐渐显现并为人们所认识。

  当前,我国的机器人激光加工技术及装备已经度过了从无到有的起步阶段,正在步入从小到大的发展加速期。随着机器人激光加工在金属加工、机柜生产、电梯制造、农机制造、船舶制造等工业领域的逐步应用,其行业发展已经形成了一定的产业规模。

  尤其是在汽车制造领域的应用,更是将我国的机器人激光加工发展推向了规模化应用的时代。目前,50%—70%的汽车零部件都需要用激光加工完成,而我国的汽车产业发展还在持续不断地扩大,这给机器人激光加工带来了庞大的需求市场,据了解,近三年,单单新能源汽车的动力电池焊接应用便给激光行业带来了数十亿的设备需求。

  有了这样的市场需求作为支撑,国内涌现出了一大批机器人激光加工企业,既有像大族、华工、楚天等激光领域的领先企业,也有像新松这样实力强劲的机器人公司,甚至还有东莞力生自动化、佛山霍贝尔、杭州凯尔达等从事自动化控制装备开发的企业。

  三大问题制约规模化发展

  如今,应用市场需求旺盛、加码企业越来越多,再加上机器人和激光市场本身的强劲发展,机器人激光加工发展已经渐入佳境。不过目前,其规模化应用情况仍然堪忧,即使在一些大型的汽车制造企业中,采购的机器人激光加工设备也只在十余台左右,究其原因,主要是三方面的问题制约了其规模化的发展。

  首先是机器人和激光产业本身存在技术差距和缺陷。我国起步晚、基础薄弱,在两者的技术和核心部件方面本身与国外存在明显差距,向高端化发展的驱动力不足,同时,以四大家族为代表的企业占据了国内主要市场,让国产品牌缺乏技术应用验证的机会,相应的让激光机器人的产业化发展失去了支撑。

  其次是机器人和激光产业的内部联系不足。虽然涉足激光产业的企业很多,有来自激光领域的,有来自机器人领域的,有来自自动化领域的,但相互间的跨界合作极为匮乏,技术交流和产业融合极度欠缺,都是企业自己闭门造车,使得我国各环节的研发缺乏实际应用需求。

  最后是机器人和激光产业发展中缺乏秩序和标准规范。由于两大产业都没有相应的行业规范和标准出台,产业竞争处于无序状态,行业自律性差导致中小企业、研发机构、规模企业三者之间无法形成良好的合作关系,各自的受制因素没有通过企业间的交流融合来解除,反而导致更多的恶性竞争关系。

  国外有关机构曾预测,2020年全球机器人激光加工市场将扩张至400亿美元,一片湛蓝的汪洋大海已经呈现在各国和企业面前。未来我国企业如何在这片海洋上肆意扬帆、一往无前,只有解决了上述三大问题才能知晓!

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(来源:中国智能制造网)
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