国外焊接机器人的前世近生

世界上第一台工业机器人诞生于 1959 年的美国，研制它们的科学家们被称作“工业机器人之父” 。他们联手创立了知名全球的“UNIMATION”公司。在 60 年代中期，美国公司 AMF 生产出了具有真正商业意义的工业机器人“VERSTRAN”，这家美国公司的突破给数以万计的自动化方面的研究员带来了巨大的动力，在自动化的浪潮下，工业机器人作为当时的新兴技术，使机器人的技术研究成为了当时的热潮。在 20 世纪的 70 年代初期，工业机器人已经应用到一些简单的生产工艺过程中，譬如说对车身的喷漆、货物的搬运以及点焊工艺。在 20 世纪 70 年代末期，自动化研究员的主要研究方向就转移到了对控制方法的优化以及传感器的应用领域。然而到了 80 年代，关于工业机器人的重点研究方向则偏向于机器人的视觉控制系统，在这个技术方面的突破是工业机器人的自动化能力有了极大的提高。随着科学技术的发展，在光学、声学与网络技术的迅速发展，90 年代后出现了各种各样的智能工业机器人，用于解决社会生活中的各类棘手的问题。

日本在对研究工业机器人的道路上起步比美国晚了 10 年，不过起初日本从美国购买成熟的工业机器人产品，再到自己开发研究，现在的工业机器人已经成为日本生产领域相当重要的一部分。根据每年的工业机器人的销售数据统计，日本工业机器人销售数量占世界生产工业机器人总数的一半。

当前焊接机器人的主要研究方向有以下几个方向：

(1) 传感器研究，在现实中，工业机器人的工作需要安装更多的传感器，我们需要安装位移传感器，速度传感器和加速度传感器，使我们能更好地增加工业机器人的使用效率。另外，在本系统中激光传感器，扭矩传感器，以及视觉传感器等的使用也使整个工艺过程变得更加智能化。这些传感器可以使运动更加合理，使工业机器人工作的更有效率。激光传感器和视觉传感器的组合，可以实现焊缝的自动跟踪，从而完成全自动化焊接。

(2) 在现实生产中，如果仅有一台焊接机器人通常是不能完成一个比较复杂的焊接工作，如果焊接的工艺过程比较复杂的话，则需要多台工业机器人一起来完成焊接任务，如何完成对多台焊接机器人的智能控制问题，减少焊接机器人的工作运动时间，优化焊接机器人的与运动轨迹，提高工业机器人的生产效率，这个课题也越来越重要。

(3) 现代的工业机器人的发展越来越轻量化，所以优化机器人结构、开发高强度质量轻的材料是大势所趋。

现在国际上知名度比较高的几个工业机器人生产商有瑞士的 ABB 机器人（如图1.3）、德国的 KUKA 机器人（如图 1.5）和日本的 FANUC 机器人（如图 1.4）。我国从这些公司引进的工业机器人已经占领了中国市场的大半壁江山。可以根据去年的数据统计为例，我国的工业机器人有 50%从日本的工业机器人厂家进口，大约有 30%的工业机器人从欧洲进口。日本生产的工业机器人数量可以占到全球第一的位置，第二位则是美国，第三是德国。日本虽然在工业机器人的生产数量上远远超越了美国，但是在工业机器人的技术水平和精度等级上，还是存在着明显的劣势。韩国在工业机器人领域的发展速度也是非常快的。