激光加工機器人技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用探究

張瑞++孫浩

[摘 要]隨著社會的發(fā)展，我國的科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，機器人的數(shù)量越來越多，并且在人們的日常生活中已經(jīng)出現(xiàn)了像掃地機器人那樣的生活常用機器人，在工業(yè)機器人當(dāng)中，激光機器人占據(jù)極大的比例，并且在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中具有較高的使用價值。所謂的激光機器人通常都是由激光技術(shù)和機器人技術(shù)相互融合生產(chǎn)而成的，本文本要對激光加工機器人的生產(chǎn)技術(shù)以及激光加工機器人在具體工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。

[關(guān)鍵詞]激光加工機器人；加工技術(shù)；工業(yè)應(yīng)用

中圖分類號：TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0014-01

引言

通常情況，我們所說的激光加工機器人是指用激光技術(shù)和機器人技術(shù)相互結(jié)合所生產(chǎn)的，隨著社會的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，工業(yè)機器人的應(yīng)用越來越多、越來越廣，工業(yè)機器人能給極大地解放勞動力，提高勞動效率，為了提高自己國家的競爭力，多個國家都在積極地開展激光加工機器人相關(guān)技術(shù)的研究，以能夠在未來的市場競爭中占據(jù)主動，就長遠(yuǎn)發(fā)展的角度來看，激光加工機器人在工業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用具有很大的發(fā)展前景，本文主要對激光加工機器人的相關(guān)技術(shù)以及其在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。

一、激光加工機器人概況

（一）激光加工機器人的組成

經(jīng)過研究分析，激光加工機器人的組成成分較為復(fù)雜，通常都會包含光纖耦合系統(tǒng)、高功率可光纖維傳輸激光器、激光加工頭、六自由度機器人本體和激光加工工作臺等多個組成部分。根據(jù)激光加工機器人的組成部分以及組成工作原理開展相關(guān)工作，能夠達(dá)到不同的工作目標(biāo)。根據(jù)調(diào)查，目前應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中實用性激光加工機器人，通常都是在應(yīng)用CPU的前提下，通過全面控制系統(tǒng)采集各個模塊的數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)的分析、計算和判斷，從而完成較高的數(shù)據(jù)執(zhí)行力度。激光加工機器人主要是通過傳感器進(jìn)行外界環(huán)境信息的采集工作，但是需要注意的是在系統(tǒng)運行的電源應(yīng)該由特定的電源模塊供應(yīng)。

（二）激光加工機器人的類型

激光加工機器人都是系統(tǒng)較為復(fù)雜的光機一體化系統(tǒng)，激光加工機器人的劃分標(biāo)準(zhǔn)也各有不同，根據(jù)不通過的劃分標(biāo)準(zhǔn)可以將機器人劃分為不同的類型。根據(jù)機器人的結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行分類，可以分為框架式機器人和關(guān)節(jié)式機器人兩個種類，框架式機器人通常有高功率激光器和傳輸光纖等組成部分，關(guān)節(jié)式機器人則由高功率激光器和六自由度本體系統(tǒng)等部分組成。根據(jù)機器人的加工過程，關(guān)節(jié)式機器人通常能給促進(jìn)實現(xiàn)六自由度加工工作環(huán)節(jié)的實現(xiàn)，經(jīng)過調(diào)查，關(guān)節(jié)式機器人在工業(yè)中的應(yīng)用范圍較為廣泛。

二、工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中激光加工機器人技術(shù)的應(yīng)用分析

根據(jù)調(diào)查，在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中激光加工機器人的應(yīng)用范圍較為廣泛，但是為了提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和工業(yè)生產(chǎn)的效益，工作人員需要掌握至關(guān)重要的技術(shù)，筆者從個人角度出發(fā)將工業(yè)生產(chǎn)中激光加工機器人技術(shù)的應(yīng)用問題應(yīng)該注意以下幾個方面：

（一）機器人激光焊接技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)調(diào)查，激光加工機器人在汽車行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用范圍較為廣泛，汽車行業(yè)的生產(chǎn)程序較為復(fù)雜，汽車的制造方式都是流水線制造方式，焊接程序的工作質(zhì)量關(guān)系著整個汽車的生產(chǎn)質(zhì)量。激光加工機器人在焊接技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量較高，并且與傳統(tǒng)的焊接技術(shù)具有較明顯的技術(shù)優(yōu)勢：首先，激光加工機器人的焊接速度較快、焊接精度較高，其次，激光加工機器人的焊接技術(shù)所產(chǎn)生的焊接邊緣較小，能給對車身起到更好的保護(hù)作用。汽車行業(yè)當(dāng)中使用機器人激光焊接技術(shù)能提高汽車行業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，能給有效保障車身的質(zhì)量和安全性能。使用激光機器人進(jìn)行焊接時，整個焊接過程不需要和車身進(jìn)行直接接觸，這種操作能給保證所生產(chǎn)出來的車身能夠符合現(xiàn)代化的設(shè)計理念。通常情況系汽車流水線的生產(chǎn)規(guī)模都較為龐大，激光加工機器人焊接技術(shù)在大規(guī)模的工作當(dāng)中都會和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，并且可以搭建較為系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工作站，有效實現(xiàn)多個激光焊接機器人進(jìn)行協(xié)同作業(yè)。

（二）激光加工機器人熱處理和切割技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，汽車行業(yè)取得了較大的發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，激光加工機器人在汽車工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用越來越多、越來越廣泛，人們對汽車的使用量越來越大，與此同時對汽車的要求越來越高，這就對汽車生產(chǎn)線的生產(chǎn)質(zhì)量提出了更高的要求。為了保證汽車現(xiàn)場生產(chǎn)以及汽車在線生產(chǎn)的工作效率，可以在汽車工業(yè)生產(chǎn)工作當(dāng)中應(yīng)用激光加工機器人熱處理技術(shù)。例如對某個使用激光機工機器人熱處理技術(shù)的汽車車間，相對于沒有使用機器人激光熱處理技術(shù)之前汽車模具的使用壽命大大提高，同時所生產(chǎn)的汽車質(zhì)量也得到了提高。

（三）激光加工機器人激光直接制造技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中激光加工機器人激光直接制造技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢也較為明顯，通過對激光加工機器人在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用既能夠?qū)崿F(xiàn)機器人激光直接制造技術(shù)又能實現(xiàn)機器人激光再制造技術(shù)。與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，激光加工機器人的自由度較高，在生產(chǎn)空間曲面要求下，工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)復(fù)雜程度更高。但是，通過研究發(fā)現(xiàn)，激光機器人在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用能給實現(xiàn)就、直接制造生產(chǎn)的工作，并且能夠為所生產(chǎn)的生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量提供保證。

（四）機器人激光再制造技術(shù)

我們所說的機器人激光再制造技術(shù)其實質(zhì)就是修復(fù)技術(shù)，機器人激光再制造技術(shù)較傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)有較大的生產(chǎn)優(yōu)勢，首先激光能量的密度較高，其受熱范圍較小，能給保護(hù)基體材料的使用性能。其次，在修復(fù)大型契合模具工作當(dāng)中機器人激光再制造技術(shù)也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。大型的汽車模具的生產(chǎn)成本較高，使用較為傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)需要耗費大量的熱量，并且修復(fù)過程的能量可控制性較差，模具的使用質(zhì)量會受到很大程度的影響，在大型汽車模型修復(fù)工作當(dāng)中，機器人激光再制造技術(shù)的應(yīng)用更加簡單、容易，并且修復(fù)質(zhì)量更高。具有明顯的傳播優(yōu)勢。最后在激光加工機器人再制造技術(shù)在冶金a型壓輥和穿頭修復(fù)工作當(dāng)中發(fā)揮的應(yīng)用范圍較廣，根據(jù)調(diào)查， 冶金工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的壓輥數(shù)量較多，并且每一根的壓輥的成本較高，實際工作當(dāng)中，壓輥也會受到多種因素的影響，進(jìn)而降低工作的使用壽命，此外，穿透是在無縫鋼管生產(chǎn)當(dāng)中能得到應(yīng)用。在工作生產(chǎn)期間，要消耗大量的穿透，但在使用激光在制造技術(shù)后，應(yīng)該有效實現(xiàn)無縫鋼管的連續(xù)生產(chǎn)方式，排除傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中潛在的不足。最終提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和工作質(zhì)量?？傮w而言，機器人激光再制造技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用價值較高，因此要保證工業(yè)生產(chǎn)的工作效益。

結(jié)語

通過本文的相關(guān)研究，激光加工機器人的類型較多，在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中機器人的應(yīng)用價值較高，通激光加工機器人在應(yīng)用過程當(dāng)中會涉及到機器人激光焊接技術(shù)、激光熱處理和激光切割技術(shù)以及激光直接制造技術(shù)、激光再制造技術(shù)。工作人員在掌握以上激光加工機器人的相關(guān)技術(shù)上，應(yīng)該有效體現(xiàn)在工業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用價值，積極應(yīng)用激光加工機器人能給為工業(yè)生產(chǎn)效率和工業(yè)生產(chǎn)效益的提高奠定基礎(chǔ)，相信通過本文的相關(guān)研究，能給促進(jìn)加工加工機器人的相關(guān)技術(shù)的研究深度的提高，提高激光加工機器人在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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