幾乎在激光誕生的同時,1962年美國Unimation公司推出首臺工業(yè)機器人。此后,機器人技術(shù)經(jīng)歷了一系列不斷的發(fā)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(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和先進制造技術(shù)等快速進步,工業(yè)機器人技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。它具有重復性精確生產(chǎn)特征,適應制造業(yè)中規(guī)?;可a(chǎn)要求,裝配在生產(chǎn)線上代替人工作業(yè),不僅解除了工人的繁復勞動,而且提高了生產(chǎn)質(zhì)量。它可以流動作業(yè),適應個性化生產(chǎn)需求。目前工業(yè)機器人技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)成為一種標準設備而廣泛應用于工業(yè)界。
近年來激光技術(shù)飛速發(fā)展,涌現(xiàn)出可與機器人柔性耦合的光纖傳輸?shù)母吖β使I(yè)型激光器。先進制造領(lǐng)域在智能化、自動化和信息化技術(shù)方面的不斷進步促進了機器人技術(shù)與激光技術(shù)的結(jié)合,特別是汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,帶動了激光加工機器人產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展。
從20世紀90年代開始,德國、美國、日本等發(fā)達國家投入大量人力物力進行研發(fā)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(chǎn)品。目前在國內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)中,激光焊接機器人和激光切割機器人已成為最先進的制造技術(shù),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(chǎn)線上,已大量采用激光焊接機器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電阻點焊設備,不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量和檔次,而且減輕了汽車車身重量,節(jié)約了大量材料,使企業(yè)獲得很高的經(jīng)濟效益,提高了企業(yè)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(chǎn)線。目前有沈陽新松機器人公司涉足激光切割和焊接機器人制造領(lǐng)域。
隨著激光直接制造和再制造技術(shù)的發(fā)展,面對航空航天、冶金、汽車等行業(yè)快速原型和快速制造的需求,從2002年起,國際上開始研發(fā)激光熔覆機器人。我國是世界上最大的發(fā)展中國家,擁有千萬套國產(chǎn)大型貴重裝備和進口高精尖的昂貴設備,現(xiàn)場快速修復有廣闊的市場需求。天津工業(yè)大學在天津市科技支撐計劃和國家自然科學基金資助下,開展了激光再制造機器人的研究。
鈑金車間傳統(tǒng)的加工方式是采用剪板、沖裁和折彎的工藝流程。其中沖裁工藝流程需要大量的模具,而在鈑金車間中的沖裁具有少切削及無切削的工藝特征,十分重要。這樣在一個產(chǎn)品加工完成之中一般會需要配備幾十套,有的產(chǎn)品可能會需要上百套的模具。時間上模具本身需要一定的設計和制造周期,而產(chǎn)品還要有一定的試制周期,這樣就造成耽誤了大量的時間,從經(jīng)濟角度來說,配備大量的模具,產(chǎn)品的成本就很相應的提高,造成成本的浪費。所以在整個市場競爭激烈的環(huán)境下,就急需一種新的加工方法取而代之。
綜合上述的原因,激光加工技術(shù)便在鈑金車間中應運而生,激光加工技術(shù)的最大特點是無需模具便可加工,采用激光加工落料省去了大量模具的使用,而且激光加工機器人的加入使得車間生產(chǎn)進入自動化,使生產(chǎn)時間和產(chǎn)品成本縮短降低,更好的在市場中取的優(yōu)勢,非常有利于多種類小批量的產(chǎn)品生產(chǎn),及之后的大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)。
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