導讀：目前在金屬焊接中出現的一些挑戰，比如工件形狀越來越復雜，焊接質量要求越來越高，而且加工的個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系統完全能夠應對。

　　激光焊接成為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可能，焊接強度高，焊縫窄，熱影響區小，并且工件變形量小。不斷變化的用戶需求和高度的國際競爭造成了鈑金加工領域的向個性化需求轉變的趨勢。對于用戶來說，這意味著產品線的細分程度加大。因此，生產大量相同部件的需求減少，而對于各個產品的準備時間越來越多，而整個加工過程特別是焊接過程，必須適應這個趨勢，最合適滿足這個需求的設備就是六軸機器人激光焊接系統。

　　一、機器人激光焊的組成

　　激光焊接機器人是一種以可見光或紫外光為熱源，使工件熔合接合的焊接方法。焊接機器人激光器實現單色能量束，定向聚焦直徑小于0.01mm，功率密度高達10W/㎡。結合遠程激光焊接頭和激光焊接機器人控制系統，可以實現路徑設計的動態優化。通過激光線的三維運動，可以在最大限度地減少焊接過程之間的時間的同時，更全面地利用機器人。

　　機器人激光焊接機具體由以下幾部分組成：

　　1、機器人本體，一般是伺服電機驅動的6軸關節式操作機，它由驅動器、傳動機構、機械手臂、關節以及內部傳感器等組成。它的任務是精確地保證機械手末端(焊槍)所要求的位置、姿態和運動軌跡;

　　2、機器人控制柜，它是機器人系統的神經中樞，包括計算機硬件、軟件和一些專用電路，負責處理機器人工作過程中的全部信息和控制其全部動作;

　　3、焊接電源系統，包括激光器、水冷機、送絲機及系統、焊槍及系統;

　　4、焊接傳感器及系統安全保護設施;

　　5、焊接工裝夾具。

　　二、機器人激光焊的功能

　　1、擺動功能：激光視覺焊接機器人能夠實現對復雜工件的多方位焊接工作，激光焊接機器人在開始焊縫糾偏工作之前，需要對其進行編程工作，其中就需要設置焊槍擺動幅度、擺動類型、頻率等，這樣在焊接工作中焊槍可以根據參數設置進行工作。

　　2、自我保護功能：在焊接操作中，會由于人員誤操作或者設備本體問題會會出現損害激光焊接機器人本體的情況，自我保護功能在遇到危險源的時候可以及時停止焊接操作，保護本體不受傷害。

　　3、焊接傳感功能：配備焊接傳感器，有起始點檢測，焊縫跟蹤傳感功能，能夠實時監測焊接過程中的焊接質量。

　　4、防撞功能：在焊接過程中會根據焊接程序進行焊接操作，不管是在施教還是操作過程中，難免會對工件產生碰撞，防碰撞功能可以避免激光焊接機器人的焊接接頭不受損傷。

　　5、故障檢測功能：激光焊接機器人雖然可以實現焊接過程自動化，但是安裝、操作、示教、維護保養等都需要工人進行，在操作中經常會由于工人的誤操作出現故障，激光焊接機器人會根據故障源發生報警信號，操作人員進行檢修。

　　6、焊接粘絲接觸功能：焊接完成后，焊絲與焊槍頭粘連在一起時，可以再次出光解除粘絲，不必手動剪斷焊絲。

　　7、斷弧再啟功能：焊接出現斷弧時，激光焊接機器人會按照指定的搭接量返回重新引弧焊接，無需重新人工補焊作業。

　　三、機器人激光焊的優勢

　　激光之所以能夠做到，不僅是因為激光本身具有極高的能量，還因為激光的能量高度集中在一個點上，從而使其能量密度增加。

　　1、使用激光焊接可省去大量的樣板和工裝設備，使車間面積減半，節省投資。

　　2、光束斑點小，加工精度成倍提高。熱影響區極小，焊縫質量高，不易產生收縮、變形、脆化及熱裂等熱副作用，激光焊接熔池凈化效應，能凈化焊縫金屬，焊縫機械性能相當于或優于母材。

　　3、可以實現激光焦點的功率和大小按加工要求動態地進行調節，同時對加工過程進行實時監控，實現各種各樣的應用可能。

　　4、采用光纖輸送激光，這樣一來把能量源和加工設備從空間上分隔可以毫不困難地實現。激光器產生的光能可通過直徑很小的光纖傳輸到距離很遠的工位，通過機器人，實現對工件的焊接。

　　5、一臺激光焊接機器人可代替3臺至4臺電阻焊機器人，若充分利用激光焊接技術，加工一個車身，在工裝投資、焊件準備、材料消耗、車身密封等方面的費用將減少約200美元，鋼材利用率可提高50%。

　　6、由于更快的處理速度和減少的返工次數，降低了單個零件的成本。

　　7、由于非接觸式和輕松的過程以及不會磨損的工具，因此可靠性高。

　　8、卓越的品質，可確保在嚴密的接縫條件下有足夠的滲透深度。

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