淺談激光加工機器人技術及其工業(yè)應用

陳建幫 楊偉

[摘 要]由于科技的迅猛發(fā)展，很多的新技術進入到生活與工作中。激光加工機器人結合了激光和機器人技術，拉動了中國工業(yè)的發(fā)展，特別是汽車工業(yè)方面，將產(chǎn)品質量提升了，同時也將汽車重量減小了，節(jié)約了很多的生產(chǎn)資源。因而，本文就對激光加工機器人技術與其工業(yè)運用進行了分析論述。

[關鍵詞]激光加工；機器人技術；工業(yè)應用

[中圖分類號]TP242.2 [文獻標識碼]A

眾所周知，激光加工機器人技術實際上是信息化時代的新型科學技術產(chǎn)物，激光加工機器人技術在工業(yè)行業(yè)中的運用甚廣，特別是激光加工機器人技術在汽車工業(yè)方面的運用。激光加工機器人技術結合了機電學工作原理、光學工作原理、電力學工作原理，合理且科學地把機器人與激光技術相結合，讓其構成柔性高、效率高的工業(yè)加工機械設施，在一定程度上提升了工業(yè)生產(chǎn)質量與效率。正因為如此，激光加工機器人技術達到了科學化與現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)目標，給中國經(jīng)濟發(fā)展與社會發(fā)展打下了扎實的基礎。

1 激光加工機器人技術概述

針對激光加工機器人技術而言，該技術構成成分比較多，涵蓋了光纖耦合、激光加工頭與六自由度機器人本體、激光加工工作平臺等等?；诩す饧庸C器人里面的各構成根據(jù)對應的工作原理開展對應的工作，可以完成不一樣的工作目標。對當前運用在工業(yè)生產(chǎn)內的實用型機器人而言，主要是在CPU的運用下完成系統(tǒng)的綜合控制，并且對各個模塊搜集到的數(shù)據(jù)信息展開全面分析、運算和判定，從而完成對應的數(shù)據(jù)執(zhí)行，在這之中，外部環(huán)境信息是由傳感器來搜集的。當系統(tǒng)在運轉的時候所需電源是由特定電源模塊進行電源供應。

而激光加工機器人技術的基本工作原理就是，其主要把激光經(jīng)過耦合傳輸體系和光學變換體系展開整形聚焦，等到與生產(chǎn)標準相符以后，再把其傳輸于激光加工頭內開展工作。激光加工機器人技術有很多種使用功效，打個比方，焊接與切割等，這些功效在采用的時候，所使用的激光加工頭也是各種各樣的。一般條件下，激光加工頭均是設置于六自由度機器人的手臂末端位置，其運轉規(guī)律與激光加工參數(shù)均是由數(shù)字控制系統(tǒng)進行管理。詳細的管理程序就是：第一，由有關技術人員在機器人示教盒上展開實際操作與演練。第二，通過材料進給系統(tǒng)把加工材料和激光一起傳輸于激光加工頭，等到加工材料和激光全部融合以后，再開展詳細的加工工作。第三，采用機器視覺系統(tǒng)綜合檢測加工區(qū)域，與此同時，把檢測的最終結果反饋于機器人控制系統(tǒng)，進而讓其準確開展加工控制流程，做好加工工作。

2 激光加工機器人技術運用在工業(yè)中的路徑

2.1 激光加工機器人技術之機器人激光直接制造

通常激光機器人本身所具備的特征以及其優(yōu)勢功能，可以充分滿足生產(chǎn)與制造等各方面的需要，機器人激光技術不但能夠使用在再制造行業(yè)中，對機械設施以及模具展開修復，確保生產(chǎn)正產(chǎn)開展下去，并且還能夠直接運用在制造過程中。在直接制造行業(yè)中，激光加工機器人技術和以往的機器人比較來說，激光加工機器人技術的自由度更加高一些，可以非常好地協(xié)調生產(chǎn)空間曲面，與此同時，可以有效處理好曲面中復雜的步驟與部位。進行生產(chǎn)的時候直接運用激光加工機器人技術，不但可以提高生產(chǎn)效率，還可以確保其產(chǎn)品質量好，給社會提供優(yōu)質的產(chǎn)品。

2.2 激光加工機器人技術之機器人激光焊接

一般來說，焊接實際上是流水線生產(chǎn)過程中經(jīng)?？匆姷墓ば?，這一工序所需人工較大。焊接工序不單單對于焊接精度有非常高的要求，與此同時對于技術工作人員的身體健康以及視力會造成相當嚴重的損害。并且技術工作人員操作會受到施工環(huán)境以及技術工作人員本身的技術水平所影響，常常會出現(xiàn)焊接點不穩(wěn)定、美觀性差等問題。汽車產(chǎn)業(yè)運用焊接技術是非常普遍的，也是最早把機器人焊接技術引入流水線生產(chǎn)系統(tǒng)之中的工業(yè)生產(chǎn)公司，雖和人工操控比較有一定的進步，可是其效果與機器人激光焊接技術相比較要低很多。機器人激光焊接的優(yōu)點通常體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，將焊接的速度以及進度提升了，而且也將汽車車身的剛度提升了。第二，給車身性能以及其安全提供了一定的保障，增加了汽車的安全系數(shù)。

2.3 激光加工機器人技術之機器人激光再制造

就如上述所言，激光加工機器人技術不但能夠做好機器人激光直接制造技術，還可以完成機器人激光再制造技術。對機器人激光再制造而言，其實質就是修復技術。該種技術與以往的技術相比，機器人激光再制造具有更加明顯的優(yōu)越性：第一，激光能量密度高，受熱范圍小，可以對基體材料功能起到一定的保護性作用。第二，可以在較為大型的契合模具修復過程中發(fā)揮重要作用。大型汽車模具成本較高，采用普通的修復技術需要損耗非常多的熱量?；谛迯偷臅r候，能量可控制性弱，會在一定程度上影響到模具的質量。可是，在采用機器人激光再制造以后，在大型的汽車模具修復過程中，就顯得更容易與簡單了，同時還可以提高修復質量?？傊?，機器人激光再制造在工業(yè)生產(chǎn)過程中有著非常大的運用價值。所以，有關人員應當增加對該技術的關注力度，進而為工業(yè)生產(chǎn)效率提升打下堅實的基礎。

3 結語

伴隨著中國科技的高速發(fā)展與進步，機器人技術水平獲得了非常好的成績，在機器人技術發(fā)展之中，經(jīng)過和激光技術相結合，研制出了高效率、高精度的激光加工機器人技術。與此同時，該技術在工業(yè)方面運用甚廣，特別是汽車生產(chǎn)過程中，不但提升了汽車生產(chǎn)效率，還可以有效確保其產(chǎn)品質量，給激光加工機器人技術更好更快地發(fā)展打下堅實的基礎。

[參考文獻]

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