淺談激光加工機器人技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用

陳建幫 楊偉

[摘 要]由于科技的迅猛發(fā)展，很多的新技術(shù)進入到生活與工作中。激光加工機器人結(jié)合了激光和機器人技術(shù)，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(zhì)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(shù)與其工業(yè)運用進行了分析論述。

[關(guān)鍵詞]激光加工；機器人技術(shù)；工業(yè)應(yīng)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(shù)實際上是信息化時代的新型科學(xué)技術(shù)產(chǎn)物，激光加工機器人技術(shù)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(shù)在汽車工業(yè)方面的運用。激光加工機器人技術(shù)結(jié)合了機電學(xué)工作原理、光學(xué)工作原理、電力學(xué)工作原理，合理且科學(xué)地把機器人與激光技術(shù)相結(jié)合，讓其構(gòu)成柔性高、效率高的工業(yè)加工機械設(shè)施，在一定程度上提升了工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與效率。正因為如此，激光加工機器人技術(shù)達到了科學(xué)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(chǔ)。

1 激光加工機器人技術(shù)概述

針對激光加工機器人技術(shù)而言，該技術(shù)構(gòu)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。基于激光加工機器人里面的各構(gòu)成根據(jù)對應(yīng)的工作原理開展對應(yīng)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(nèi)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(yīng)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(zhuǎn)的時候所需電源是由特定電源模塊進行電源供應(yīng)。

而激光加工機器人技術(shù)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(xué)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(nèi)開展工作。激光加工機器人技術(shù)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(shè)置于六自由度機器人的手臂末端位置，其運轉(zhuǎn)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(guān)技術(shù)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(jié)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(shù)運用在工業(yè)中的路徑

2.1 激光加工機器人技術(shù)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(shù)不但能夠使用在再制造行業(yè)中，對機械設(shè)施以及模具展開修復(fù)，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(shù)和以往的機器人比較來說，激光加工機器人技術(shù)的自由度更加高一些，可以非常好地協(xié)調(diào)生產(chǎn)空間曲面，與此同時，可以有效處理好曲面中復(fù)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(shù)，不但可以提高生產(chǎn)效率，還可以確保其產(chǎn)品質(zhì)量好，給社會提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

2.2 激光加工機器人技術(shù)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)常看見的工序，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(shù)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(shù)工作人員操作會受到施工環(huán)境以及技術(shù)工作人員本身的技術(shù)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(shù)是非常普遍的，也是最早把機器人焊接技術(shù)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(shù)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(shù)之機器人激光再制造

就如上述所言，激光加工機器人技術(shù)不但能夠做好機器人激光直接制造技術(shù)，還可以完成機器人激光再制造技術(shù)。對機器人激光再制造而言，其實質(zhì)就是修復(fù)技術(shù)。該種技術(shù)與以往的技術(shù)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(fù)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(fù)技術(shù)需要損耗非常多的熱量。基于修復(fù)的時候，能量可控制性弱，會在一定程度上影響到模具的質(zhì)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(fù)過程中，就顯得更容易與簡單了，同時還可以提高修復(fù)質(zhì)量。總之，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(guān)人員應(yīng)當增加對該技術(shù)的關(guān)注力度，進而為工業(yè)生產(chǎn)效率提升打下堅實的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

伴隨著中國科技的高速發(fā)展與進步，機器人技術(shù)水平獲得了非常好的成績，在機器人技術(shù)發(fā)展之中，經(jīng)過和激光技術(shù)相結(jié)合，研制出了高效率、高精度的激光加工機器人技術(shù)。與此同時，該技術(shù)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(zhì)量，給激光加工機器人技術(shù)更好更快地發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

[參考文獻]

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