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机器人在三维激光切割和焊接中的应用

发布日期:2022-06-20 21:59:07   浏览量 :40
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       机器人在工业制造上的运用优势是非常明显的,除了能够替代人工24小时连续工作,还可以减少错误,特别是在一些高温、高危、粉尘、污染气体严重的环境下,替代人工为工人身体健康提供极大的保障。激光加工作为一种非接触式的机械加工过去十年逐渐得到认可,由于具有良好的加工质量和产出率,它已经成为各个生产环节中的独特的工艺。过去几年,机械加工产业略显疲软,而激光加工设备已成为冲压、折弯、切削机床等机械设备市场中的黑马,每年平均增长20%以上。激光从毫瓦级到数十瓦的小功率可用于打标、雕刻、钻孔和微切割等精密加工,而数百瓦至万瓦级的大功率激光,适用于大型金属材料切割、焊接和修复,其用途十分广泛。

        传统的激光加工仅限于平面的二维加工,机器人的应用,使得激光应用实现了多维度、灵活加工,极大突破了原来二维加工的局限和应用空间。

多年来,机器人激光加工技术及装备经历了从无到有,从小到大的发展过程,现已形成了相当的产业规模。机器人激光切割/焊接/清洗已被广泛应用在钣金加工、汽车制造、机箱电柜生产、电梯制造、农用机械、造船厂等工业领域。汽车制造行业是高新技术高度集中的行业,激光设备作为一种先进的制造手段,在欧美等发达工业国家,有50%~70%的零部件是用激光加工来完成的,激光应用以激光焊接和激光切割为主,激光切割包括平面切割、三维切割等。大规模激光加工时代已经到来。

 

             三维激光切割柔性化程度高,在正常情况下一套模具只能针对一种工件一道工序,而三维激光切割能针对任意工件的任意工序。在工件产品发生变动时,例如曲面,修边和孔等的变化更改,只需对激光切割的脱机程序进行更改,因其使用的工装夹具相对简单一些,所以工装夹具改动也方便。

三维激光焊接技术的优势也逐渐被人们发现。相对于工序简单的激光切割,激光焊接需要考虑工件定位、适用能量、适用材料、焊接环境、运动系统、夹具、软件系统设计等因素,因此激光焊接的规模应用开发会比纯粹切割大一些。如上所述,二维激光焊接局限性明显,而机器人激光焊接系统出来后,更加复杂的激光焊接就应用上了,最明显的是汽车白车身、车顶与后盖的激光焊接,是最为人们熟知,而飞机制造上的机仓底部不锈钢板拼合,也使用到激光焊接。



在激光二维加工市场充分开发的情况下,很多人把三维加工看作激光制造的下一个市场热点。目前的三维激光加工应用已经包括激光切割、激光焊接、激光钻孔等的系统,对于大型、立体和不规则几何形状的工件,均有着不可替代的优势。



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