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激光加工机器人技术及工业应用分析

2017/7/11    来源:互联网    作者:程伟      
关键字:激光加工机器人  技术  工业应用  
在工业机器人当中,激光加工机器人是非常重要的一种,其在工业当中具备显著应用价值。激光加工机械人是由激光技术和机器人技术融合所产生的,本文在分析激光加工机器人组成及类型的基础上,进一步对激光加工机器人技术在工业中的具体应用进行分析,希望以此为深入了解激光加工机器人技术提供一些具有价值的参考建议。

    对于激光加工机器人来说,是在激光技术和机器人技术两者之间充分融合而产生的。随着科学的进步,多个国家都致力于激光加工机器人的研发工作当中。就现状而言,将激光加工机器人技术应用到汽车制造过程中,能够使人力得到有效节省,同时还使汽车制造的质量得到有效提升。从整体角度上来看,激光加工机器人技术在工业中具备显著的应用价值。鉴于此,本文对“激光加工机器人技术及工业应用”进行分析意义重大。

    1 激光加工机器人组成及类型分析

    1.1 激光加工机器人组成分析

    对于激光加工机器人来说,其组成成分诸多,包括了光纤耦合系统、高功率可光纤传输激光器、激光加工头、六自由度机器人本体以及激光加工工作台等。基于激光加工机械人当中的各个组成以相应的工作原理进行相应的工作,能够完成不同的工作目标。对于现状下的应用于工业生产中的实用型机器人来说,主要是在CPU的应用下,完成系统的全面控制,同时对各模块采集到的数据进行分析、计算以及判断,进而完成相应的数据执行。其中,外界环境信息主要由传感器进行采集;而整个系统在运行过程中所需的电源则由特定的电源模块供应。

    1.2 激光加工机械人类型分析

    由于机器人为光机一体化系统,因此其系统复杂程度高。并且,在标准划分上也存在差异;根据不同的标准划分,其机器人的类型也有所不同。以机器人结构进行分类,共有两种:其一为框架式机器人,其主要组成部分包括高功率激光机、传输光纤等。其二为关节式机器人,主要组成部分包括高功率激光器以及六自由度本体系统等。基于加工过程中,关节式机器人能够促进六个自由度加工的实现,在工业生产工作中,关节式机械人应用广泛。

    2 激光加工机器人技术在工业中的具体应用分析

    现状下,激光加工机器人在工业中应用非常广泛,为了提高其在工业生产线上的工作效率及效益,掌握其在应用过程中的技术非常关键。总结起来,激光加工机械人在工业中应用的技术主要体现在以下几大方面:

    2.1 机器人激光焊接技术

    现状下,汽车行业使用激光加工技术机器人非常广泛。汽车生产程序复杂,其主要采取的是流水线制造方式,其中的焊接是非常重要的一道工序。基于焊接过程中采取机器人激光焊接技术,与传统焊接技术相比,机器人激光焊机技术优势明显:一方面,焊接速度非常;另一方面,焊接精度显著提升;此外,焊接边缘非常小,能够对车身起到保护作用。在使用机器人激光焊接技术的基础上,汽车的生产效率能够获得全面提升;并且,车身在质量与安全性能方面,也得到了有效保障。此外,在焊接过程中,无需与车身接触,这样便使车身更加符合现代化设计理念。在汽车流水线生产过程中,其生产规模通常较为庞大。为了满足大规模的工作需求,在机器人激光焊接技术应用过程中,一般会融合网络技术,通过网络技术构建系统的工作站,进而使若干个激光焊接机器人协同作业得到有效实现。

    2.2 机器人激光热处理及切割技术

    在汽车行业与科学技术协同发展的背景下,汽车生产的作业要求会越高越高。为了使汽车现场生产及在线生产的工作效率得到有效提高,可合理地应用机器人激光热处理技术。例如,在上汽通用五菱汽车股份有限公司中,便应用了机器人激光热处理技术,进而使汽车模具的使用年限大大提升,同时也使汽车产品的质量得到有效保障。此外,在汽车生产过程中,机器人激光切割技术也具备显著应用价值,利用机器人激光切割技术对汽车车身进行切割,能够体现出人性化的一面,进而使客户的需求得到有效满足。

    2.3 机器人激光直接制造技术

    机器人激光直接制造技术在工业生产中也具备显著应用优势。机器人激光直接制造技术需激光加工机器人才能够发挥出来。对于激光加工机器人来说,既可以完成机器人激光直接制造技术,又可能完成机器人激光再制造技术。其中,与传统的机器人比较激光加工机器人具备更高的自由度,在生产空间曲面要求下,生产工作的复杂程度会更高。但是,通过对激光加工机器人的应用,能够完成直接制造生产,并且能够使生产产品的质量得到有效保障。

    2.4 机器人激光再制造技术

    如前所述,激光加工机器人既可以完成机器人激光直接制造技术,又可能完成机器人激光再制造技术。对于机器人激光再制造技术来说,其本质为修复技术。和传统技术比较,机器人激光再制造技术具备非常显著的优势:(1)激光能量密度非常高,在受热范围方面偏小,能够对基体材料性能起到保护作用。(2)能够在大型契合模具修复中发挥显著作用。众所周知,大型汽车模具成本昂贵,采取一般的修复技术需消耗很多的热量。基于修复过程中,能量可控制性较差,进一步会使模具的质量受到很大程度的影响。但是,在使用机器人激光再制造技术后,在大型汽车模具修复上面,便显得更加简单、容易,并且还能够使修复质量得到有效提升。(3)在冶金大型轧辊以及穿头修复过程中能够发挥显著作用。基于冶金工业生产过程中,轧辊数量很多,同时每一只轧辊的成本均很高。基于实际工作环节当中,轧辊又会遭到许多因素的影响,进而使其应用寿命大大降低;此外,穿透是基于无缝钢管生产中需要使用到的。基于生产期间,需消耗许多的穿透。但对激光再制造技术加以使用后,便能够使无缝钢管连续生产方式得到有效实现,进而使传统生产过程中潜在的不足得到有效排除,最终使生产效率及质量均得到有效提高。总而言之,机器人激光再制造技术在工业生产中具备广泛应用价值。因此,相关工作人员需对这项技术充分重视,以此为工业生产效益的提高奠定基础。

    3 结语

    通过本文的探究,认识到激光加工机器人类型诸多,并且其在工业中具备显著应用价值。总结起来,将激光加工机器人应用在工业中,需掌握的技术包括:机器人激光焊接技术、机器人激光热处理及切割技术、机器人激光直接制造技术以及机器人激光再制造技术等。相信在掌握以上各项技术的基础上,激光加工机器人在工业中的应用价值将得到有效体现,进一步为工业生产效率及效益的提高奠定夯实的基础。

责任编辑:张纯子
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