所謂工業(yè)機(jī)器人，就是具有簡單記憶和可變控制程序的自動(dòng)機(jī)械。它是在機(jī)械手的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，國外稱為industrial robot。工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)是人類在利用機(jī)械進(jìn)行社會(huì)生產(chǎn)史上一個(gè)重要的里程碑。
1920年，捷克作家卡雷爾?恰佩克發(fā)表了劇本《羅薩姆的萬能機(jī)器人》，劇中敘述了一個(gè)叫做羅薩姆的公司將機(jī)器人作為替代人類勞動(dòng)的工業(yè)品推向市場的故事，這是最早出現(xiàn)的機(jī)器人啟蒙思想。隨后1959年，世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在美國一家汽車公司誕生。制造者發(fā)現(xiàn)可以讓機(jī)器人去代替工人做一些簡單重復(fù)的勞動(dòng)，且任勞任怨，無需報(bào)酬。由此創(chuàng)辦了世界上第一家機(jī)器人制造工廠，生產(chǎn)unimate工業(yè)機(jī)器人。
20世紀(jì)50年代末，美國在機(jī)械手和操作機(jī)的基礎(chǔ)上，采用伺服機(jī)構(gòu)和自動(dòng)控制等技術(shù)，研制出有通用性的獨(dú)立工業(yè)用自動(dòng)操作裝置，并將其稱為工業(yè)機(jī)器人;60年代初，美國研制成功兩種工業(yè)機(jī)器人，并很快地在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用;1969年，美國通用汽車公司用21臺(tái)工業(yè)機(jī)器人組成了焊接轎車車身的自動(dòng)生產(chǎn)線。此后，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家都很重視研制和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人。
工業(yè)機(jī)器人大舉進(jìn)攻“中國制造”
我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2013年共有3.7萬臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在我國市場上銷售，是2012年的近3倍。我國不僅已成為世界上最大的機(jī)器人市場，也是成長最快的市場。
在珠三角地區(qū)的廣州，政府預(yù)計(jì)2020年全市80%以上的制造業(yè)企業(yè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人及智能裝備。在有“世界工廠”之稱的東莞，由政府組織的抽樣調(diào)查顯示，近五年來該市共有66%的企業(yè)投入資金開展了“機(jī)器換人”工作，92%的企業(yè)表示未來兩年將繼續(xù)加大投入或準(zhǔn)備開展相關(guān)工作。
近年來，我國勞動(dòng)力市場發(fā)生改變，招工難、人力成本上升以及企業(yè)對(duì)年輕一代員工管理難度不斷加大。另一方面，我國制造業(yè)成本也一直在上漲。因此，很多企業(yè)將“機(jī)器換人”視為降低生產(chǎn)成本的出路。在東莞已經(jīng)開展“機(jī)器換人”的企業(yè)中，統(tǒng)計(jì)顯示有一半企業(yè)表示節(jié)省生產(chǎn)人員10%以上，20%的企業(yè)節(jié)省生產(chǎn)人員30%以上。
但對(duì)很多中小企業(yè)而言，普及使用工業(yè)機(jī)器人也面臨一大挑戰(zhàn)：巨大的投資成本。目前我國70%的機(jī)器人均由外國廠商生產(chǎn)，價(jià)格居高不下。究其根本原因，我國還缺乏對(duì)工業(yè)機(jī)器人控制工藝的研究，關(guān)鍵元器件無法實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。未來，我國仍需加快工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研究開發(fā)與生產(chǎn)。
從制造業(yè)的發(fā)展歷程看，我國正處于高速工業(yè)化進(jìn)程中，生產(chǎn)手段必須要經(jīng)歷機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化、信息化的變革，塑料制品也將經(jīng)歷數(shù)量、質(zhì)量、柔性低成本的發(fā)展階段。如何適應(yīng)快速變化的國內(nèi)外市場需求，如何以高質(zhì)量、低成本和快速反應(yīng)的手段在市場中取得生存和發(fā)展，正是我國企業(yè)當(dāng)下迫切需要解決的問題。這些問題為我國工業(yè)機(jī)器人提供了不同的市場需求，促進(jìn)我國工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用市場日趨成熟。
廣東拓斯達(dá)科技股份有限公司董事長吳豐禮表示，使用工業(yè)機(jī)器人可以降低廢品率和產(chǎn)品成本，提高機(jī)床的利用率，降低人工操作帶來的殘次零件風(fēng)險(xiǎn)等，其具有執(zhí)行各種任務(wù)特別是高危任務(wù)的能力，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡單裝配等工序上的工藝操作，且平均故障間隔期達(dá)60000小時(shí)以上，比傳統(tǒng)的自動(dòng)化工藝更加先進(jìn)。
國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)會(huì)長、東莞市機(jī)器人技術(shù)協(xié)會(huì)副會(huì)長羅百輝表示，塑料工業(yè)是最為動(dòng)態(tài)貫穿所有工業(yè)領(lǐng)域的行業(yè)之一，幾乎所有塑料加工的應(yīng)用途徑都需要用到機(jī)器人技術(shù)。通過機(jī)器人的大量使用，車間的操作人員能處理一些包括機(jī)器監(jiān)視和控制這樣一些更值得做的任務(wù)。機(jī)器人可使工藝流程更加精確和效率更高，同時(shí)機(jī)器人本身也變得更加準(zhǔn)確和有效率，這些都有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)增效節(jié)能，增效節(jié)能是提高企業(yè)總體效率的重要因素。
世界先進(jìn)機(jī)器人運(yùn)營商拓野機(jī)器人董事長凌琳表示，人們?cè)谔剿餍录夹g(shù)，將復(fù)合材料與玻璃纖維、布和金屬等結(jié)合起來，獲得剛性、沖擊強(qiáng)度和抗老化性能都類似于金屬的材料時(shí)，為了生產(chǎn)這樣的零件，要求使用纖維、金屬和埋入紡織品進(jìn)行加工，還要求具備可控手段使塑料零件在若干個(gè)工序之間移動(dòng)，這些工序涉及到?jīng)_壓機(jī)、成型機(jī)及二次成型等。由于整個(gè)過程中零件必須精確定位，所以只有使用六自由度的機(jī)器人才能滿足這些要求。因此，在開發(fā)設(shè)計(jì)精簡和環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域，六自由度機(jī)器人扮演著關(guān)鍵角色。
機(jī)器人集成應(yīng)用系統(tǒng)解決方案運(yùn)營商?hào)|莞市普洛匯森自動(dòng)化科技有限公司總經(jīng)理李宗保表示，在注塑成型加工環(huán)節(jié)中，機(jī)器人被用于執(zhí)行諸如部件取出和高公差地放入嵌件的操作，還有諸如質(zhì)量控制、裝配、去毛刺、粘合和密封劑的分散、激光切割、貼標(biāo)簽、包裝、碼垛、印刷等下游應(yīng)用。而使用機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)在與當(dāng)下一個(gè)部件被注塑成型機(jī)生產(chǎn)時(shí)，可通過進(jìn)行后處理操作來節(jié)省時(shí)間。在吹塑模塑應(yīng)用中，機(jī)器人執(zhí)行的工序包括吹塑部件的處理和用刀或者裝有燃油箱的刳刨工具來去毛邊，并進(jìn)行貼標(biāo)簽&質(zhì)量控制工作。除了被用于熱成型工藝中通過使用激光來印刷和切割部件外，機(jī)器人也被用于操作噴水器和控制機(jī)械靠模銑刀。
有某些應(yīng)用像模內(nèi)標(biāo)簽、裝飾和PET、復(fù)雜的嵌入件應(yīng)用不能簡單地運(yùn)行手動(dòng)方式。沒有自動(dòng)化技術(shù)的話，在高勞動(dòng)力成本國家的塑料市場將會(huì)明顯的小一些。因此，在過去的數(shù)年中自動(dòng)化市場已經(jīng)并且正在不斷增大，這是一個(gè)機(jī)器人使用不斷增加以使模具制造者保持競爭力的信號(hào)。羅百輝認(rèn)為機(jī)器人是提高效率的工具，這是生態(tài)友好生產(chǎn)和持續(xù)發(fā)展的核心問題。在生產(chǎn)過程的任何一個(gè)方面，無論是注塑成型、吹塑成型、擠壓成型或是在切割和噴漆等下游工藝的應(yīng)用上，機(jī)器人自動(dòng)化在提高能源效率方面都能夠發(fā)揮它們的作用。因此，無論是優(yōu)化周期，節(jié)省原材料，減少廢次品，還是生產(chǎn)重量更輕的產(chǎn)品等方面，生產(chǎn)塑料制品的每個(gè)工藝步驟都可以節(jié)省能源，堪稱真正的綠色思想。
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