L’ère du traitement laser robotisé à grande échelle est arrivée
La naissance des robots ainsi que l'établissement et le développement de la robotique constituent les réalisations les plus convaincantes dans le domaine du contrôle automatique du 20e siècle et une réalisation majeure du progrès des sciences humaines et de la technologie du 20e siècle. En 1959, le premier robot industriel au monde est né. En 1969, General Motors a installé le premier système robotisé de traitement de soudage par points au monde. Immédiatement après, l'italien Fiat Motors et le japonais Nissan Motor ont successivement installé des lignes de production de robots de soudage par points, et les robots industriels sont officiellement entrés en scène. Une ère où la technologie remplace la fabrication artificielle.
La naissance des robots ainsi que l'établissement et le développement de la robotique constituent les réalisations les plus convaincantes dans le domaine du contrôle automatique du 20e siècle et une réalisation majeure du progrès des sciences humaines et de la technologie du 20e siècle. En 1959, le premier robot industriel au monde est né. En 1969, General Motors a installé le premier système robotisé de traitement de soudage par points au monde. Immédiatement après, l'italien Fiat Motors et le japonais Nissan Motor ont successivement installé des lignes de production de robots de soudage par points, et les robots industriels sont officiellement entrés en scène. Une ère où la technologie remplace la fabrication artificielle.
Il existe aujourd'hui près de 2 millions de robots dans le monde, dont les ventes augmentent au rythme annuel de 20 %. La technologie et l’industrie robotiques ont connu un développement sans précédent. Avec l’expansion continue des domaines d’application des robots, les robots sont entrés dans les domaines du travail et de la vie humaine à partir des industries manufacturières traditionnelles. Ailleurs, à mesure que la demande continue de s’élargir, le développement de structures et de formes de robots s’est diversifié. Les systèmes de fabrication haut de gamme présentent des caractéristiques bioniques et de haute intelligence évidentes. Au fur et à mesure que ses performances continuent de s'améliorer, ses fonctions continuent de s'étendre et de s'améliorer, divers systèmes robotiques évoluent progressivement vers une intelligence plus élevée et une harmonie plus étroite avec la société humaine !
À l'heure actuelle, les pays disposant d'un grand nombre de robots de production et d'assemblage se trouvent principalement en Europe, aux États-Unis, au Japon et en Corée du Sud. Dans les années 1970 et 1980, ils ont achevé la première phase d’application à grande échelle des robots industriels et ont favorisé le passage de la fabrication industrielle à l’automatisation. Avant la crise financière de 2008, l'industrie manufacturière chinoise reposait principalement sur des industries de transformation à forte intensité de main-d'œuvre. En 2008, les coûts de la main-d'œuvre nationale ont augmenté d'année en année, et des machines-outils automatisées et des robots industriels sont entrés à grande échelle dans les chaînes de production pour remplacer la main-d'œuvre. Dans le passé, il était courant qu'une usine de jouets, d'électronique ou de chaussures compte plus de 10 000 employés dans le delta de la rivière des Perles, mais c'est désormais très rare. Dans le même temps, les pays développés comme l’Europe, les États-Unis, le Japon et la Corée du Sud n’ont pas stoppé le développement de l’automatisation industrielle. Au lieu de cela, ils ont lancé une deuxième série d’applications de robots industriels. Cette fois, il s'agit d'une technologie robotique intelligente qui combine le big data, la vision industrielle, Internet, etc. , alors que le développement des robots industriels en Chine n'est pas passé par le premier tour et est directement entré dans le deuxième cycle d'applications de robots intelligents.
2. Le traitement laser robotisé est devenu un processus unique dans chaque maillon de production
Les avantages de l’utilisation de robots dans la fabrication industrielle sont très évidents. En plus de pouvoir remplacer le travail manuel 24 heures sur 24, ils peuvent également réduire les erreurs. Surtout dans certains environnements présentant des températures élevées, des risques élevés, de la poussière et des gaz pollués, ils peuvent remplacer le travail manuel et améliorer la santé des travailleurs. Fournit une grande protection. En tant que procédé d'usinage sans contact, le traitement laser a été progressivement reconnu au cours de la dernière décennie. En raison de sa bonne qualité de traitement et de son taux de production, il est devenu un processus unique dans divers maillons de production. Au cours des dernières années, l'industrie de traitement mécanique a été légèrement faible et les équipements de traitement laser sont devenus un cheval noir sur les marchés des machines-outils d'emboutissage, de pliage, de découpe et autres équipements mécaniques, avec une croissance annuelle moyenne de plus de 20 %. Les lasers de faible puissance allant de milliwatts à des dizaines de watts peuvent être utilisés pour des traitements de précision tels que le marquage, la gravure, le perçage et la micro-découpe, tandis que les lasers de haute puissance allant de centaines de watts à des dizaines de milliers de watts conviennent à la découpe. , soudage et découpe de gros matériaux métalliques. Restauration, ses usages sont très larges.
Le traitement laser traditionnel se limitait au traitement bidimensionnel plan. Ce n’est qu’à la fin des années 1980 que les gens ont commencé à intégrer des lasers dans les robots industriels. Les constructeurs automobiles tels que General Motors et Volvo ont été les premiers à l’adopter. En 1999, la société allemande Leis Robotics a introduit pour la première fois un système de transmission de faisceau laser dans le bras du robot et a intégré le premier système de traitement laser CO2 dans le bras du robot. L'application de robots permet à ce couteau léger de réaliser un traitement multidimensionnel et flexible, dépassant considérablement les limites et l'espace d'application du traitement bidimensionnel original.
3. Le traitement automobile laser robotisé est devenu une tendance générale
Dans l'industrie automobile actuelle, la concurrence devient de plus en plus féroce et de nouveaux produits doivent être continuellement introduits pour répondre à la recherche de produits haut de gamme et répondre aux besoins populaires. Par conséquent, la quantification de chaque variété devient de plus en plus petite et la durée de vie de chaque variété est de plus en plus courte. Cela nécessite que les constructeurs automobiles exploitent continuellement leur potentiel, améliorent la technologie de fabrication et s'efforcent de réduire les coûts de production, y compris les coûts de production d'essai de nouveaux produits. Il y a dix ans déjà, les entreprises européennes et américaines ont progressivement promu l’utilisation de machines robotisées de découpe laser pour la production de tôle automobile.
Au fil des années, la technologie et les équipements de traitement robotique laser de mon pays ont connu un processus de développement à partir de zéro, du plus petit au plus grand, et ont désormais formé une échelle industrielle considérable. La découpe laser robotisée a été largement utilisée dans le traitement de la tôle, la fabrication automobile, la production de châssis et d'armoires électriques, la fabrication d'ascenseurs, les machines agricoles, les chantiers navals et d'autres domaines industriels. L’industrie automobile est une industrie à forte concentration de haute technologie. Le laser est une méthode de fabrication avancée. Dans les pays industriels développés comme l’Europe et les États-Unis, 50 à 70 % des pièces automobiles sont traitées par laser. Applications laser dans l'industrie automobile Principalement le soudage et la découpe laser, la découpe laser comprend la découpe plane, la découpe tridimensionnelle, etc. Application de la découpe laser robotisée dans la fabrication automobile, l'ère du traitement laser à grande échelle est arrivée.
5. La découpe laser 3D robotisée devient une nouvelle mode
La découpe laser 3D est également appelée découpe laser tridimensionnelle. La machine de découpe laser tridimensionnelle est également appelée machine de découpe laser robotisée. Il s'agit d'un système de traitement laser qui n'est pas contrôlé par la direction de coupe et peut couper librement. De manière générale, les machines de découpe laser 3D se composent principalement de têtes de découpe, de systèmes de suivi, de lasers, de transmissions de faisceaux et de systèmes de robots industriels. Il peut effectuer un traitement de coupe flexible multi-angle et complet de matériaux métalliques de différentes épaisseurs.
La découpe laser tridimensionnelle est très flexible. Dans des circonstances normales, un ensemble de moules ne peut être utilisé que pour un seul processus d'une pièce, tandis que la découpe laser tridimensionnelle peut être utilisée pour n'importe quel processus d'une pièce. Lorsque la pièce à usiner change, comme des modifications des surfaces courbes, des coupes, des trous, etc., seul le programme hors ligne de découpe laser doit être modifié. Étant donné que le dispositif d'outillage utilisé est relativement simple, il est également pratique de changer le dispositif d'outillage.
Les avantages de la technologie de soudage laser tridimensionnel sont progressivement découverts. Comparé à la découpe laser, qui a un processus simple, le soudage au laser doit prendre en compte des facteurs tels que le positionnement de la pièce, l'énergie applicable, les matériaux applicables, l'environnement de soudage, le système de mouvement, le montage, la conception du système logiciel, etc. Par conséquent, l'échelle d'application du soudage au laser le développement sera plus important que celui de la coupe pure. Comme mentionné ci-dessus, le soudage laser bidimensionnel présente des limites évidentes. Après la sortie du système de soudage laser robotisé, un soudage laser plus complexe a été appliqué. Le plus évident est le soudage au laser de la carrosserie automobile en blanc, du toit et de la coque arrière, qui est le plus populaire. Comme nous le savons tous, le soudage au laser est également utilisé pour assembler les plaques d’acier inoxydable situées au fond de la cabine dans la construction aéronautique. Dans les premières années, certaines petites batteries destinées aux nécessités quotidiennes et aux produits électroniques étaient scellées par soudage au laser. Au cours des trois dernières années, l'application du soudage des batteries électriques des véhicules à énergie nouvelle a généré des milliards de besoins en équipements pour l'industrie du laser.
6. État de développement du traitement tridimensionnel laser robotisé
Le marché du traitement laser bidimensionnel étant pleinement développé, de nombreuses personnes considèrent le traitement tridimensionnel comme le prochain point chaud du marché de la fabrication laser. Les applications actuelles de traitement laser tridimensionnel comprennent la découpe laser, le soudage laser, le perçage laser et d'autres systèmes, qui présentent des avantages irremplaçables pour les pièces de grande taille, tridimensionnelles et de forme géométrique irrégulière. Étant donné que le système de traitement laser robotisé implique de nombreux aspects de la robotique, du contrôle d'automatisation et de l'expertise laser, les entreprises actuellement engagées dans le développement de tels systèmes sur le marché sont principalement des entreprises dans ces trois domaines.
Dans les pays européens et américains, les relations entre ces trois types d’entreprises sont comme le poisson et l’eau. Le développement technologique et la coopération commerciale sont très étroits. Mais ce qui laisse perplexe l’auteur, c’est que les échanges et la coopération entre ces trois types d’entreprises dans notre pays ne semblent ni fréquents ni rares. au développement conjoint transfrontalier. Le résultat est que pour construire un système de traitement laser tridimensionnel, les entreprises de laser achètent des bras robotiques, les entreprises de robots achètent des lasers, des composants optiques et des équipements de refroidissement, et les entreprises d'intégration d'équipements d'automatisation achètent non seulement des bras robotiques, mais également des lasers et des composants optiques. et puis tout le monde Développez-le vous-même. Un tel motif n’est en réalité pas propice à la promotion du traitement laser tridimensionnel.
Bien que de nombreuses entreprises laser puissent actuellement fournir des équipements de traitement laser robotisés, le nombre de commandes n'a pas été évident par lots. L’une des raisons est que les équipements de traitement laser robotisés sont généralement des produits conçus sur mesure. Un ensemble est souvent un poste de travail et l'efficacité du traitement est relativement élevée. Élevé, il peut répondre aux exigences de production de quantités générales. De plus, le coût d’achat d’un ensemble de systèmes robotisés de traitement laser est également élevé. Tant que la capacité de traitement peut être respectée, les utilisateurs ne procéderont pas à d'autres achats en gros. Il est entendu que certains grands constructeurs automobiles nationaux qui utilisent actuellement le traitement laser disposent de moins de dix systèmes de traitement robotisé laser.
7. Le marché des robots atteindra 40 milliards de dollars en 2020
La Chine et les principaux pays développés du monde traversent une phase de modernisation de l’automatisation et de remplacement des robots. Une agence d'analyse étrangère a mené une recherche et une analyse sur le marché des robots de fabrication industrielle, qui inclut également leur utilisation dans les domaines de la découpe laser et du soudage laser. Il prévoit que d'ici 2020, le marché atteindra 40 milliards de dollars américains.
Plus précisément, les robots de fabrication industrielle peuvent être divisés en composants électroniques, composants électriques et pièces mécaniques. Les principales directions d'application des robots peuvent être divisées en robots de soudage (y compris le soudage à l'arc, le soudage au gaz, le soudage au laser, le soudage électrique), les robots de transport logistique (y compris les machines-outils) Opération, emballage, entreposage), robots d'emballage et d'emballage, découpe et polissage robots, robots d'inspection d'atelier et robots de test, etc.
Actuellement, à l'échelle mondiale, les premiers échelons de l'industrie robotique sont les japonais FANUC, Yaskawa, le suisse ABB et l'allemand KUKA. Les quatre grandes familles disposent de leurs propres atouts dans divers domaines techniques. Le domaine principal d'ABB concerne les systèmes de contrôle, KUKA les applications d'intégration de systèmes et la fabrication de carrosseries, FANUC les systèmes CNC et Yaskawa les servomoteurs et les contrôleurs de mouvement. Les « quatre grandes familles » mondiales sont déjà des leaders reconnus du secteur. Cependant, le marché de consommation des robots en Chine est énorme. À la fin de l'année dernière, le volume des importations chinoises de robots industriels multifonctionnels avait atteint 81 300 unités, ce qui représente un défi majeur pour la capacité de production des dirigeants traditionnels. Cela a conduit à une forte demande de robots industriels nationaux débordant vers les fabricants nationaux, et à l'énorme Stimulé par le marché, les fabricants nationaux ont continué à faire des percées technologiques, ont effectivement accumulé une réputation sur le marché et ont une tendance à l'expansion continue. En 2017, il représentait 45,4 % de la part de marché mondiale. Des projets d'expansion de capacité tels que Xinsong Robot, Topstar (300607) et Eston (002747) ont été intensivement mis en production en 2018 et 2019 et devraient s'emparer efficacement d'un marché intérieur en pleine explosion. En termes de technologie de base, elle rattrape les quatre grandes familles. Riselaser combine également robots et soudage laser pour fournir un système de soudage laser robotisé innovant.
Conclusion:
Les robots industriels constituent un développement industriel avancé à la pointe de l’industrie. L'industrie se développe rapidement et sa taille est en constante expansion. Les robots désormais largement utilisés ne sont pas seulement des robots industriels, mais aussi des robots de service et des robots spéciaux. Nous devons promouvoir davantage l'intégration des ressources industrielles et transmettre le pouvoir de diverses ressources sociales qui encouragent conjointement l'industrie à réaliser continuellement des percées technologiques.
L'intégration de lasers et de systèmes optiques dans les robots industriels offre au traitement laser de nouveaux modes et espaces d'application. Les caractéristiques multidimensionnelles des robots et les avantages du traitement laser se renforcent mutuellement. Chaque ajout d'un système de traitement laser robotisé nécessite au moins un ensemble de lasers et un ensemble complet d'optiques laser apporteront de nouvelles exigences aux produits laser. Selon le plan national, au cours des dix prochaines années, la Chine se concentrera sur le développement stable de domaines clés tels que le transport ferroviaire, les dispositifs d'économie d'énergie, les véhicules à énergie nouvelle, les équipements offshore, la fabrication de machines, l'aérospatiale, etc. Au cours du processus de production de produits dans ces industries, la plupart d'entre eux nécessitent une technologie de traitement tridimensionnelle, flexible, efficace et hautement automatisée, et le traitement laser robotisé répond tout simplement à ces exigences.
Je crois qu'avec l'amélioration continue des exigences de traitement de diverses pièces et le développement continu de la technologie laser, toutes les entreprises de laser, de robots et d'équipements d'automatisation innoveront sûrement et lanceront des systèmes de traitement laser robotisés meilleurs et plus avancés dans le pays pour répondre aux besoins. Avec les besoins croissants de l'industrie manufacturière, on peut dire que l'ère de l'adoption à grande échelle de la technologie de traitement robotique au laser est arrivée.
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