我国的工业机器人从20世纪80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的大力支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关,已基本掌握了机器人的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人,其中有130多台(套)喷漆机器人在20多家企业的近30条自动喷漆生产线(站)上得到了规模应用。
中国工业机器人的发展大致经历了三个阶段:第一阶段是20世纪80年代,为了跟踪国际机器人技术的发展,先后推出了弧焊、点焊、喷涂等多种工业机器人,如哈工大研制的华宇系列点焊弧焊机器人用于哈尔滨轻型车厂等。20世纪80年代中国实现了国产工业机器人零的突破,但是由于国外技术的封锁和当时技术发展的局限性,在没有国家相关技术支持的前提下,没有能够坚持下去。
第二个阶段是进入20世纪90年代,国家“863计划”开始注重高科技如何推动国民经济的发展。1995年5月,启动了汽车工业机器人产业化的项目。首先联合长春一汽,开发两台负荷为100kg的点焊机器人,该项目由哈工大承担机构本体的设计,中科院沈阳自动化研究所负责控制器的开发,一汽负责机器人的制造和应用工程。1996年7月15日,在一汽建厂40周年之际,点焊机器人HT100在一汽开发成功,并成功用于一汽的汽车生产线上。在“863计划”的进一步支持下,经过5年多的时间,先后又研制出HT120点焊机器人、HT10弧焊机器人、HT30搬运机器人等四个型号21台机器人,用于一汽轿车的车身点焊和轻型车车架的弧焊。通过这一阶段的发展,中国人自己具备了独立设计和生产工业机器人的能力,培养了一批高水平的研究生产队伍,同时打破了外国机器人在中国垄断的局面。
第三个阶段是进入21世纪,中国的工业机器人发展进入了一个崭新的阶段,其最大的特点是中国的机器人企业逐渐成长起来,开始走上一条不单依靠国家项目支持,而能够进行自主发展的道路。以企业为主体、以市场为导向、以赢利为目标的机器人产业开发群体正在形成。
AI:提高焊接自动化技术是一个系统工程,对焊接设备、焊接工艺/方法、焊接辅具等都有很多新的要求,您认为在自动化焊接方面,与世界先进水平相比,我们的差距主要体现在哪些方面?
奥村尚也:焊接自动化对周边设备提出了很多新的要求。首先值得注意的是,焊接自动化的主角不是焊接机器人,而是被焊接工件本身,工件的精度达不到要求,即使投入最新功能的焊接机,如激光传感跟踪焊缝功能,也是有一定限度的,所以提高工件的精度是提高焊接自动化的前提条件。
其次,为了实现高速、高效率焊接,对焊接电源的要求也逐步提高,尤其是一些著名汽车制造厂,使用镀锌钢板和传统的焊接机,就很难实现高速、高质量的焊接。近年来,OTC公司开发了一款微电脑控制脉冲MIG焊接机,在焊接渡锌钢板时,由于其电弧非常稳定,可以实现1.2m/min以上的高速、高质量焊接。