介紹 

    激光焊接成為(wei) 一種成熟的無接觸的焊接方式已經多年，極高的能量密度使得高速加工和低熱輸入量成為(wei) 可能，焊接強度高，焊縫窄，熱影響區小，並且工件變形量小。不斷變化的用戶需求和高度的國際競爭(zheng) 造成了鈑金加工領域的向個(ge) 性化需求轉變的趨勢。對於(yu) 用戶來說，這意味著產(chan) 品線的細分程度加大。因此，生產(chan) 大量相同部件的需求減少，而對於(yu) 各個(ge) 產(chan) 品的準備時間越來越多，而整個(ge) 加工過程特別是焊接過程，必須適應這個(ge) 趨勢，最合適滿足這個(ge) 需求的設備就是六軸機器人激光焊接係統。

    激光焊接

    激光的物理原理在20世紀初的時候已經由愛因斯坦闡述清楚，然而，第一台激光器直到1960年才由Hughes研究所在Malibu研製成功。

    四年之後，世界上第一台Nd:YAG固體(ti) 激光器和CO2氣體(ti) 激光器就被研製出來，直到今天，這兩(liang) 種激光器還是全世界應用最廣泛的兩(liang) 種工業(ye) 激光器。而在最近幾年，新的激光技術比如光纖激光器和碟片激光器不斷湧現。全世界第一個(ge) 用於(yu) 大規模工業(ye) 生產(chan) 的激光焊接一直到20年後的1984年才出現。

    今天，激光焊接在各個(ge) 工業(ye) 行業(ye) 已經得到廣泛應用。激光焊接以外，激光釺焊，激光冷/熱送絲(si) 焊接和激光複合焊接也大大拓展了激光的應用領域。

    由於(yu) 其獨特的柔性和生產(chan) 效率，激光加工已經成為(wei) 各個(ge) 生產(chan) 環節中的獨特的工藝。

    通快的機器人激光焊接係統

    通快的機器人激光焊接係統型號為(wei) TruLaserRobot5020基於(yu) 一個(ge) 6軸機器人，具有非常高的靈活性，可以完成複雜工件的加工，而且能夠適應工件多變的情況。

    機器人焊接係統由以下幾個(ge) 部分構成：KUKA機器人，工作台，吸塵器，激光光源和冷水機。對於(yu) 激光光源而言，脈衝(chong) 激光器，二極管激光器，光纖激光器和碟片激光器都可以與(yu) 機器人係統相連。

    通快機器人激光焊接係統所用的機器人KukaKR30HA的重複精度為(wei) +/-0.05mm,名字中的HA代表“高精度”。激光係統可以使用焊接鏡頭，切割鏡頭，掃描焊接鏡頭甚至激光熔覆頭，由於(yu) 采用的是磁力耦合的連接方式，所以不同鏡頭之間可以相互快速切換。機器人的負重能力是30kg，可以帶動鏡頭中2000×1000×700mm範圍內(nei) 移動。對於(yu) 掃描焊接而言，由於(yu) 鏡頭重量更大，必須選用負重量100kg的機器人係統。

    該係統配置有CCD攝像頭，可以清楚的觀察到加工過程。

    同時，該係統可以配置”TeachLine”功能，通過光學傳(chuan) 感器來探測焊縫的實際位置，從(cong) 而對工件的公差和定位誤差實現自動校準。通過“TeachLine”功能，可以大大減少重新示教所需要的大量時間。焊接輔助氣體(ti) 通過可以更換的不同型號的氣體(ti) 噴嘴，將焊接氣體(ti) 送到工件表麵。同時，“Crossjet”側(ce) 吹氣幕，通過水平方向上的高壓空氣從(cong) 細縫吹出，形成一道氣體(ti) 屏障，降低焊接飛濺弄髒鏡頭的保護玻璃的風險。該機器人係統的主要功能是實現無焊絲(si) 的激光焊接，從(cong) 而實現激光高速焊接的優(you) 勢。當然，該係統也可以很好的使用冷送絲(si) 焊接功能，適用於(yu) 在接頭縫隙過大的情況下，或者對於(yu) 焊接區域金相微結構有特殊要求的情況。

       按照不同的應用要求，該係統可以配置工件變位器。典型的工件變位器由旋轉-翻轉軸構成，這兩(liang) 個(ge) 軸構成機器人的第七和第八個(ge) 外部軸，可以實現與(yu) 機器人的完全聯動，從(cong) 而使得焊接複雜工件變得簡單，增大焊接區域的可達性。為(wei) 了進一步提升焊接效率，該機器人係統還可以配置雙工作台的結構，使得激光焊接在內(nei) 部的工作台進行的時候，工件的裝夾可以在外部工作台進行，在大批量焊接的情況下，這種雙工作台的方式尤其有利。而對於(yu) 工件形狀比較複雜，數量較少的情況，則比較合適使用工件變位器配合加工。

       通快的TruLaserRobot5020係統還配置有CAD/CAM離線編程軟件TruTopsCell。通過導入工件的三維數模文件在軟件中自動生成焊接程序，而不是示教的方式，這樣就可以大大節省時間。這個(ge) 離線的編程軟件可以與(yu) 各種測量傳(chuan) 感器相互配合使用，可以自動識別不同的工件，適合用戶工件量小樣多的生產(chan) 方式。

    激光安全防護艙配置子自動的滑動前門，可以方便的用於(yu) 工件裝卸。同時，該安全防護艙配備有包括激光安全防護玻璃在內(nei) 的各種安全防護措施，滿足CE安全標準，激光安全防護等級達到一級。

    全自動激光焊接的優(you) 勢

    現代金屬加工對焊接強度和外觀效果等質量的要求越來越高。而傳(chuan) 統的焊接手段，由於(yu) 極大的熱量輸入，不可避免的會(hui) 帶來工件扭曲變形等問題。為(wei) 了彌補工件變形這個(ge) 問題，需要大量的後續加工手段，從(cong) 而導致費用的上升。而采用全自動的激光焊接方法，具有最小的熱輸入量，因此帶來的極小的熱影響區，顯著提高焊接產(chan) 品的品質的同時，降低了後續工作量的時間。另外，由於(yu) 焊接速度快和焊接深寬比大，能夠極大的提高焊接效率和穩定性。

    激光焊接的另外一個(ge) 優(you) 勢是可以在深溶焊和熱傳(chuan) 導焊接之間，通過離焦量的控製而自由轉換。相對於(yu) 深溶焊，熱傳(chuan) 導焊接需要較小的激光能量密度和較小的焊接速度，但是卻能夠得到非常美觀的焊接表麵效果。

    機器人激光焊接係統的應用

    機器人激光自動焊接係統的用途非常廣泛，包括鈑金加工，汽車，廚房設備以及電子工程，醫療或者是模具製造行業(ye) 。

    得益於(yu) 深溶焊和熱傳(chuan) 導焊接的各種優(you) 勢，激光焊接得以廣泛應用。在另外一方麵，高附加值的且對焊接質量要求極高的部件，得以無需後續加工或者極少後續加工的方式來完成。

    在一些全新的領域激光焊接也可以得到很好的應用。比如說多層結構的機械部件，通過激光切割將各個(ge) 部件切割下來，然後將其組織成多層結構，利用激光焊接強度大，變形小的特點，將其焊接成一個(ge) 整體(ti) ，能夠達到與(yu) 機械加工方式得到的部件同樣的功能，但是生產(chan) 成本卻因此大大降低。

    由於(yu) 激光焊接目前多采用固體(ti) 激光作為(wei) 光源，因此非常容易能夠實現多個(ge) 光路多個(ge) 工位加工的方式，大大提高了生產(chan) 效率。與(yu) CO2激光機床相比，由於(yu) CO2激光難於(yu) 實現多光路，因此機器人激光焊接係統相對於(yu) CO2激光機床的效率大大提高。目前在國內(nei) 的OA（辦公自動化）行業(ye) ，已經有多個(ge) 機器人激光焊接係統取代CO2激光機床的案例，焊接效率提高30%以上。

    總結

    激光焊接應用於(yu) 工業(ye) 各領域已經多年，隨著近年控製技術和激光技術的不斷進步，激光焊接的使用也越來越簡單容易，這也促進了激光焊接技術的發展。同時，越來越多了激光焊接係統集成了離線編程軟件和焊縫探測傳(chuan) 感器等裝置，這些技術減少了焊接的準備時間，提高了工作效率。#p#分頁標題#e#

    目前在金屬焊接中出現的一些挑戰，比如工件形狀越來越複雜，焊接質量要求越來越高，而且加工的個(ge) 性化需求中的量小樣多的訂單越來越多，采用機器人激光焊接係統完全能夠應對。