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创想智控实现中国焊接自动化的不是工业机器人而是它服务

徽锐机械网 2020-03-26 14:05:36

在今天,从德国倡导的“工业4.0”到智能制造以及最新的工业物联网,工业制造业的转型升级已成不可逆转的大趋势,伴随着第四次工业革命的浪潮,新一代信息技术将会给传统制造业带来更为深刻的影响。

在这个进程中,以下两种状况会越发明显。一是劳动力成本上升、原材料价格上升迫使工厂必须采用更高效的自动化解决方案;二是面对消费者的个性化需求的增长,工厂需要建立起快速响应多样化需求的机制。因此,高度互联和智能化的工业机器人将会得到更广泛的应用,也将会成为突破传统走向未来制造业的主力军。

所谓工业机器人,就是具有简单记忆和可变控制程序的自动执行工作机械。工业机器人可以接受人类的指挥,也可以执行预先编排的程序,它们执行的是取代或协助人类工作的工种,例如制造业,建筑业,或是危险的工作。

在西方国家,工业机器人自动化生产线成套设备已成为装备的主流及未来的发展方向。虽然工业机器人一次性投资比较大,但它的日常维护和消耗相对于它的产出远比完成同样任务所消耗的人工费用小。比如在国外汽车、电子电器、工程机械等行业中已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,同时避免了大量的工伤事故。

(焊接机器人)

在我国,机器人产业是未来十年发展的重点领域之一。作为自动化制造技术的重要产物,工业机器人经过几十年的发展已经较为成熟,同时被广泛应用于各个生产制造领域中,比如焊接领域。众所周知,焊接是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。作为焊接工人又要必须有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平。因此,工业机器人的出现自然而然使人们首先想到用它来代替手工焊接,这样既减轻焊工的劳动强度,又保证焊接质量和提高焊接效率。

实际上,工业机器人在焊接领域的应用最早是从汽车装配生产线上的电阻点焊开始的。原因在于电阻点焊的过程相对比较简单,控制方便,且不需要焊缝轨迹跟踪,对机器人的精度和重复精度的控制要求比较低。点焊机器人在汽车装配生产线上的大量应用大大提高了汽车装配焊接的生产率和焊接质量,同时又具有柔性焊接的特点,即只要改变程序,就可在同一条生产线上对不同的车型进行装配焊接。

然而,焊接又与其它工业加工过程不一样,在焊接的过程中,材料本身会发生形态变化。比如电弧焊,被焊工件由于局部加热熔化和冷却产生变形,焊缝的轨迹会因此而发生变化。手工焊时,有经验的焊工可以根据眼睛所观察到的实际焊缝位置适时地调整焊枪的位置、姿态和行走的速度,以适应焊缝轨迹的变化。而工业机器人要适应这种变化,必须首先像人一样要“看”到这种变化,然后采取相应的措施调整焊枪的位置和状态,实现对焊缝的实时跟踪。

可是在电弧焊接过程中存在着强烈弧光、电弧噪音、烟尘、熔滴过渡不稳定引起的焊丝短路、大电流强磁场等复杂的环境因素,工业机器人要检测和识别焊缝所需要的信号特征的提取并不像工业制造中其它加工过程的检测那么容易。因此,更多先进的工业机器人和技术应运而生。

比如,电弧焊机器人,也算是最早进入智能领域的机器人。因为电弧焊,要求焊矩精确地跟踪具有三维空间的焊接线。但是由于制造误差、装配误差及工件受热产生变形等,致使同种工件不可能有完全一致的焊接线。这就要求机器人在焊接过程中对上述误差能够检测、判断和修正来保证焊接质量,因此在这个过程中,作为机器人的“眼睛”,传感器也不断发展起来。

(创想智控激光焊缝跟踪器)

传感器是机器人的感觉器官,是机器人获得智能的手段。在焊接领域,研制精度高、可靠、小型、价廉的传感器成为了工业机器人走向实用化的关键,对于中国广大的开发者而言,这也是一项巨大的挑战,很多技术型企业都开始积极创新开发。创办于2013年的创想智控,是一家集研发、生产、销售、服务于一体的工业智能传感器企业,仅用了5年时间,掌握了激光位移传感器全系列研发的核心技术,拥有50余项专利的技术储备,在以特种激光位移传感器为基础的,智能焊缝跟踪系统市场做到了市场份额国内第一。

据悉,由创想智控自主研发的“智能焊缝视觉跟踪系统”和“激光位移传感器”已经与全球包括四大家族(abb、库卡、发那科、安川电机)在内的30多款工业机器人品牌完成适配,率先实现智能焊缝视觉跟踪系统的本土化应用落地,多项技术参数一举超越国外同行。目前,创想智控所研发的焊缝跟踪特种激光位移传感器在精度、适应性、识别率、稳定性、服务响应时间等方面不亚于国外竞品,某些方面远超国外竞品,产品平均售价也低于竞品的15%-40%。同时,创想智控还掌握通用激光位移传感器研发及供应链关键环节,填补了传感器应用焊接领域国内品牌的空白。

有专家称:“如果说数据处理和算法是工业机器人的‘大脑’,那么,该项技术就是为大脑配备的‘眼睛’,使得工业机器人具备感知和适应工作对象特征的能力,对变化的环境和形态各异的加工对象做出准确处理,真正实现智能化,大幅扩大工业机器人的适用领域,尤其是装配相关的自动化生产线。”

传感器在工业自动化生产过程中的检测环节有着举足轻重的作用,传感技术的发展对工业机器人升级,智能化工业进步都起了极大的促进作用。可以说,实现中国焊接自动化的不是工业机器人,而是传感器技术!创想智控表示,未来,传感器需求将会越来越大,市场也会越来越广阔,无论是机器人还是其他智能化产品,它们都无法离开传感器及其技术。

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