激光焊接：遠不止于此

高性能工業(yè)機器人結(jié)合了價格更實惠，功能更強的激光技術(shù)的zui新進展，為制造商提供了更高的精度和靈活性（優(yōu)于傳統(tǒng)的但可靠的機器人焊接工藝），從而在車間實現(xiàn)了更高的生產(chǎn)率。而且，曾經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域被視為不可焊接的材料現(xiàn)在可以輕松地制造出來，通常在減少浪費的同時創(chuàng)造出獨特的產(chǎn)品。激光焊接加工

廣泛用于代替航空航天，汽車和重型設(shè)備制造商的點焊應(yīng)用，遠程激光焊接（RLW）–一種非接觸式激光焊接技術(shù)–開始在各種行業(yè)（尤其是對于高強度行業(yè)）的更復(fù)雜應(yīng)用中開始普及批量生產(chǎn)。盡管傳統(tǒng)的機器人焊接仍然是執(zhí)行各種任務(wù)的shou選方法，但要求zui高的準確性和速度的應(yīng)用更適合配備遠程激光焊接頭的工業(yè)機器人。無論您是剛剛開始學(xué)習(xí)RLW，還是接近機器人購買，以下信息都可能對您的決策過程有所幫助。

為什么要進行遠程激光焊接？

遠程激光焊接是“遠程”的，因為激光頭使用100-150 mm的較長支架，以使光束從頭傳播到聚焦在零件上的點。光纖用于將激光束傳送到激光頭的手臂末端工具–極大地增加了機器人運動的靈活性，zui大程度地減少了干擾并防止了因碰撞而造成的高昂損失。然后，遠程激光焊接頭通過檢流計電機（低慣性，可編程伺服電機）操縱的鏡子快速聚焦并引導(dǎo)激光束。

這使機器人的精度成為次要因素，從而使制造商能夠?qū)嵤﹤鹘y(tǒng)的重載機器人，例如SP165或GP180用于定位頭部。使用像這樣的常規(guī)樣式的機器人，而不是像MC2000 II這樣的高精度機器人，通常更便宜，并且可以更好地實現(xiàn)目標投資回收期。

同樣，遠程激光焊接頭具有特殊的軟件，允許程序在機器人移動時運行。這通常被稱為“即時”焊接。雖然少數(shù)應(yīng)用程序使用“即時”配置，但Yaskawa提供了一項功能，該功能可根據(jù)機器人的位置觸發(fā)輸出，每次都在同一點同步機器人的運動和激光頭的運動。

RLW具有成本效益嗎？

盡管激光焊接仍然需要花費大量的激光，頭部和冷卻器的資本支出，但其價格卻繼續(xù)下降。為了證明這種初始資本投資的合理性，重要的是要有足夠的數(shù)量來抵消成本。如果需要進行大批量生產(chǎn)，請與著名的機器人供應(yīng)商談一談機器人激光焊接的利弊，以及為您的特定應(yīng)用安裝帶有點焊槍和計時器的焊接機器人是有好處的。

同樣，機器人激光焊接通常使用YAG激光（釔，鋁和石榴石晶體的組合），它們具有有害的光，需要不透光的外殼。這增加了額外的費用，對于大批量生產(chǎn)可能不切實際。車身等結(jié)構(gòu)。為了解決大型零件的激光焊接問題，一些激光焊接頭在焊接區(qū)域周圍使用了“保護罩”，形成了不透光的密封。從IPG的激光接縫步進機（LSS）可以看出，這滿足了不透光外殼的要求，但限制了焊縫的長度和范圍，使其成為點焊或縫焊形式的理想替代品。

RLW是激光焊接的wei一方法嗎？

遠程激光焊接頭具有在寬廣的區(qū)域內(nèi)快速移動光束的優(yōu)點，并且在給定區(qū)域內(nèi)進行多次焊接時可能不需要任何機器人動作。機器人還可以將零件展示給固定的RLW頭，以幫助分擔使“激光開啟”時間保持較高的負擔。RLW噴頭還可用于操縱非焊接應(yīng)用的射束，例如用于零件清潔的燒蝕。

固定頭可以安裝在機器人的末端，以允許機器人運動來移動光束。即使是固定的頭部，也可能會進行一些光束操縱，使光束擺動或振蕩以進行更寬的焊接，散發(fā)熱量，處理更多的接頭變化和蒸汽逸出。較小的有效載荷，弧焊類機器人可以與擺頭結(jié)合在一個較小的，成本較低的工作單元中，以用于較小的零件。

還應(yīng)該考慮什么？

材料

如上所述，激光焊接為下一代材料的焊接打開了大門。經(jīng)常被問到的一種這樣的材料是用于汽車的新型超高強度鋼，它是否適合于激光焊接與電阻點焊。由于使用了強度更高的鋼，因此它jue對是一種不錯的選擇，并且可以響應(yīng)激光焊接的快速加熱/冷卻循環(huán)（比慢速電阻加熱更好）。

鋁在制造輕型卡車和制造汽車零件（例如電子車輛電池托盤）中的用途也在迅速增長。結(jié)果，激光焊接在后者中的應(yīng)用日益受到關(guān)注-激光焊接的低熱量輸入，高焊接速度和出色的靈活性可幫助制造商滿足汽車電池零件焊接工藝的嚴格要求。

方法

從電阻點焊到攪拌摩擦焊，機器人激光焊接正在取代某些工藝，從而提高了質(zhì)量和產(chǎn)量。對于各種機器人焊接應(yīng)用，正在廣泛關(guān)注的特定類型的激光焊接工藝包括熱焊絲和混合激光焊接。同樣，由于速度快和熱量輸入少，用金屬絲和粉末熔覆的激光焊接引起了人們的興趣。

激光焊接：遠不止于此

高性能工業(yè)機器人結(jié)合了價格更實惠，功能更強的激光技術(shù)的zui新進展，為制造商提供了更高的精度和靈活性（優(yōu)于傳統(tǒng)的但可靠的機器人焊接工藝），從而在車間實現(xiàn)了更高的生產(chǎn)率。而且，曾經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域被視為不可焊接的材料現(xiàn)在可以輕松地制造出來，通常在減少浪費的同時創(chuàng)造出獨特的產(chǎn)品。

廣泛用于代替航空航天，汽車和重型設(shè)備制造商的點焊應(yīng)用，遠程激光焊接（RLW）–一種非接觸式激光焊接技術(shù)–開始在各種行業(yè)（尤其是對于高強度行業(yè)）的更復(fù)雜應(yīng)用中開始普及批量生產(chǎn)。盡管傳統(tǒng)的機器人焊接仍然是執(zhí)行各種任務(wù)的shou選方法，但要求zui高的準確性和速度的應(yīng)用更適合配備遠程激光焊接頭的工業(yè)機器人。無論您是剛剛開始學(xué)習(xí)RLW，還是接近機器人購買，以下信息都可能對您的決策過程有所幫助。

為什么要進行遠程激光焊接？

遠程激光焊接是“遠程”的，因為激光頭使用100-150 mm的較長支架，以使光束從頭傳播到聚焦在零件上的點。光纖用于將激光束傳送到激光頭的手臂末端工具–極大地增加了機器人運動的靈活性，zui大程度地減少了干擾并防止了因碰撞而造成的高昂損失。然后，遠程激光焊接頭通過檢流計電機（低慣性，可編程伺服電機）操縱的鏡子快速聚焦并引導(dǎo)激光束。

這使機器人的精度成為次要因素，從而使制造商能夠?qū)嵤﹤鹘y(tǒng)的重載機器人，例如SP165或GP180用于定位頭部。使用像這樣的常規(guī)樣式的機器人，而不是像MC2000 II這樣的高精度機器人，通常更便宜，并且可以更好地實現(xiàn)目標投資回收期。

同樣，遠程激光焊接頭具有特殊的軟件，允許程序在機器人移動時運行。這通常被稱為“即時”焊接。雖然少數(shù)應(yīng)用程序使用“即時”配置，但Yaskawa提供了一項功能，該功能可根據(jù)機器人的位置觸發(fā)輸出，每次都在同一點同步機器人的運動和激光頭的運動。

RLW具有成本效益嗎？

盡管激光焊接仍然需要花費大量的激光，頭部和冷卻器的資本支出，但其價格卻繼續(xù)下降。為了證明這種初始資本投資的合理性，重要的是要有足夠的數(shù)量來抵消成本。如果需要進行大批量生產(chǎn)，請與著名的機器人供應(yīng)商談一談機器人激光焊接的利弊，以及為您的特定應(yīng)用安裝帶有點焊槍和計時器的焊接機器人是有好處的。

同樣，機器人激光焊接通常使用YAG激光（釔，鋁和石榴石晶體的組合），它們具有有害的光，需要不透光的外殼。這增加了額外的費用，對于大批量生產(chǎn)可能不切實際。車身等結(jié)構(gòu)。為了解決大型零件的激光焊接問題，一些激光焊接頭在焊接區(qū)域周圍使用了“保護罩”，形成了不透光的密封。從IPG的激光接縫步進機（LSS）可以看出，這滿足了不透光外殼的要求，但限制了焊縫的長度和范圍，使其成為點焊或縫焊形式的理想替代品。

RLW是激光焊接的wei一方法嗎？

遠程激光焊接頭具有在寬廣的區(qū)域內(nèi)快速移動光束的優(yōu)點，并且在給定區(qū)域內(nèi)進行多次焊接時可能不需要任何機器人動作。機器人還可以將零件展示給固定的RLW頭，以幫助分擔使“激光開啟”時間保持較高的負擔。RLW噴頭還可用于操縱非焊接應(yīng)用的射束，例如用于零件清潔的燒蝕。

固定頭可以安裝在機器人的末端，以允許機器人運動來移動光束。即使是固定的頭部，也可能會進行一些光束操縱，使光束擺動或振蕩以進行更寬的焊接，散發(fā)熱量，處理更多的接頭變化和蒸汽逸出。較小的有效載荷，弧焊類機器人可以與擺頭結(jié)合在一個較小的，成本較低的工作單元中，以用于較小的零件。

還應(yīng)該考慮什么？

材料

如上所述，激光焊接為下一代材料的焊接打開了大門。經(jīng)常被問到的一種這樣的材料是用于汽車的新型超高強度鋼，它是否適合于激光焊接與電阻點焊。由于使用了強度更高的鋼，因此它jue對是一種不錯的選擇，并且可以響應(yīng)激光焊接的快速加熱/冷卻循環(huán)（比慢速電阻加熱更好）。

鋁在制造輕型卡車和制造汽車零件（例如電子車輛電池托盤）中的用途也在迅速增長。結(jié)果，激光焊接在后者中的應(yīng)用日益受到關(guān)注-激光焊接的低熱量輸入，高焊接速度和出色的靈活性可幫助制造商滿足汽車電池零件焊接工藝的嚴格要求。

方法

從電阻點焊到攪拌摩擦焊，機器人激光焊接正在取代某些工藝，從而提高了質(zhì)量和產(chǎn)量。對于各種機器人焊接應(yīng)用，正在廣泛關(guān)注的特定類型的激光焊接工藝包括熱焊絲和混合激光焊接。同樣，由于速度快和熱量輸入少，用金屬絲和粉末熔覆的激光焊接引起了人們的興趣。

接頭設(shè)計

緊密配合的搭接接頭zui適合激光焊接。表面之間的微小間隙可將激光焊接迅速變成激光切割，這就是為什么激光焊接夾具使用強力夾緊的原因。與點焊不同，激光焊接僅需要單側(cè)進入，但是底部確實需要支撐以抵抗夾緊力。

表面

還必須考慮焊接產(chǎn)品的表面。理想情況下，當將激光用于產(chǎn)品時，應(yīng)使用A類表面（具有美學(xué)形狀和zui佳表面質(zhì)量的自由形式表面）。這是因為小的熱影響區(qū)可以很好地清理。因此，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電阻點焊（RSW），氣體保護金屬電弧焊（GMAW）或鎢極惰性氣體保護（TIG）焊接，激光焊接的應(yīng)用正在諸如家電行業(yè)這樣的不銹鋼行業(yè)中不斷擴展抽油煙機，烤箱和冰箱都制成。

熟練的資源

對機器人進行編程時，操作員必須了解正在教導(dǎo)機器人的過程，這一點至關(guān)重要。具有電弧焊或電阻焊經(jīng)驗的熟練的機器人操作員可能無法完全理解激光工藝。因此，為了在保持零件完整性的同時充分利用工藝，公司應(yīng)考慮雇用或培訓(xùn)人員以了解激光焊接技術(shù)。伏特，安培和送絲速度被激光功率和速度所取代，更不用說保護氣體和可能使用的填充金屬的差異了。激光安全也是工廠人員還要負責的關(guān)鍵因素。

從關(guān)節(jié)的幾何形狀到零件的裝配等等，機器人激光焊接都有很多方面需要考慮。如果您想知道機器人激光焊接所提供的強大質(zhì)量和增加的產(chǎn)量是否適合您的公司，明智的做法是與您shou選的機器人供應(yīng)商聯(lián)系，以尋求針對您特定應(yīng)用問題的答案。