快看点丨焊接机器人产业发展现状及未来前景方向预测2023
2023年1月17日上午，随着自动焊接机器人的机械臂在钢构件上迸发出耀眼的弧光，总投资18.4亿美元、年产240万吨的浮式天然气液化(FLNG)项目在江苏南通正式开工。这也是我国海工高端装备制造业转型升级、加速发展的又一重要成果。
(资料图)
焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。根据国际标准化组织(ISO)工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator)，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。
根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年焊接机器人产业深度调研及未来发展现状趋势预测报告》显示：
点焊对焊接机器人的要求不是很高。因为点焊只需点位控制，至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求，这也是机器人最早只能用于点焊的原因。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力，而且在点与点之间移位时速度要快捷，动作要平稳，定位要准确，以减少移位的时间，提高工作效率。点焊机器人需要有多大的负载能力，取决于所用的焊钳形式。对于用与变压器分离的焊钳，30～45kg负载的机器人就足够了。但是，这种焊钳一方面由于二次电缆线长，电能损耗大，也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接;另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动，电缆的损坏较快。
因此，目前逐渐增多采用一体式焊钳。这种焊钳连同变压器质量在70kg左右。考虑到机器人要有足够的负载能力，能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接，一般都选用100～150kg负载的重型机器人。为了适应连续点焊时焊钳短距离快速移位的要求。新的重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能。这对电机的性能，微机的运算速度和算法都提出更高的要求。
根据IFR数据显示，2019年全球机器人保有量为272.2万台，其中用于焊接共有64万台;全球机器人装机量为37.3万台，其中用于焊接的共有7.5万台。2010-2018年中国工业机器人销量不断增加，2019年稍有下降，但销量仍居全球首位。2019年中国工业机器人销量为14.05万台，较2018年减少了1.35万台，同比下降8.8%。根据中国机器人产业联盟数据显示，2019年中国焊接机器人销量为3.4万台，较2018年减少了0.6万台。2020年中国焊接机器人销量约为3.8万台。
焊接机器人产业市场发展现状
在最近几年，中小型企业(SMEs)巨大的发展机会和定制机器人解决方案的增长需求，给焊接机器人市场带来了可观的经济效益。此外，视觉跟踪系统技术的进步可对焊接过程进行连续监测和控制。亚洲地区制造业的不断增长的需求预计将进一步推动焊接机器人市场的增长。
国外机器人在应用广泛的焊接机器人上占据绝对优势，市场份额超过95%，技术遥遥领先，以OTC 为例已开发出七轴弧焊机器人。焊接机器人最早应用于汽车行业，因对焊接的精度等各方面要求较高，因此一直是采用国外机器人生产线，国产机器人目前无法满足汽车行业的需求，但是在其它领域如工程机械等已有成功案例(三一临港自动化生产车间)，佳士科技、瑞凌股份也寻找国外合作伙伴，欲分得一杯羹。
以国外工业的自动化程度为参照，点焊机器人在中国还有巨大的增长潜力。巨大的市场增长空间以及目前不到5%的市场份额，为国内焊接机器人的进口替代创造了良好的条件。只要国内公司能在技术上与国外公司缩小差距，达到应用行业的基本要求，那么进口替代数量必将大大增加。
目前我国的焊接自动化率只有20%左右，国家从上个世纪末开始逐渐在各个行业推广气体保护焊，取代手工电弧焊，现已初见成效。可以预计在21世纪的前10年，我国的焊接技术仍然是在传统的框架内继续增长与改进，智能型焊接也会在特定领域适当发展。2022年全球焊接机器人市场规模达626.35亿元人民币，中国焊接机器人市场在全球市场的占比为39.66%。
焊接机器人产业未来趋势预测
焊接机器人技术的研究与实际应用是今后5年我国焊接设备技术进步的重要标志。消化吸收国外先进技术，减少进口，研制具有我国知识产权的、国际先进水平的焊接机器人，保证质量、增加数量，将其应用从汽车、摩托车焊接扩展造船、电力、核能、石化等领域。推动我国焊接切割机器人的研制和产业化进程。逐步用自动化焊切设备，替代手工和半自动化设备，缩小我国与世界先进水平的巨大差距。从购买国外焊接机器人到消化吸收、自主开发，并形成具有知识产权的焊接机器人系统。
未来15年，自动化焊机的研制、生产推广达到世界先进水平，使用比例和国际接轨。我国焊接机器人在实际焊接生产中的应用领域及数量将大幅增加，并有水下焊接、太空及失重条件的焊接机器人研制成功。结合逆变电阻焊机技术的发展、激光—电弧复合焊技术的提高、焊接生产个性化要求的提高，更加先进的点焊/弧焊机器人、专用机器人、智能化的新一代焊切机器人将应用在生产实际中。
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