工业机器人3D远程激光焊接技术
工业机器人焊接关键技术及应用分析
工业机器人焊接关键技术及应用分析摘要：社会经济在快速向前发展，机器人技术也越来越成熟，使得焊接制造领域技术逐渐发生了更替。
本篇文章对焊接机器人的关键技术进行了介绍，分析了焊接机器人的发展状况以及关键性技术的应用情况，针对焊接机器人未来的发展前景进行了研究。
关键词：工业机器人；焊接关键技术；应用分析引言：在智能制造领域中，机器人属于先进的装备，应用的范围越来越广泛。
在国内各个领域发展的过程中，机器人的应用范围得到了有效的拓展，机器人的应用数量也越来越多，在未来发展的过程中，机器人应用的空间会越来越广阔。
焊接机器人在工业机器人领域当中占据了非常重要的地位，可以说是工业发展当中的先驱者。
机器人焊接是在传统焊接工艺制造基础上对机器人进行改造，使之能够进行焊接作业成为焊接机器人，成为了现代制造技术当中无可替代的重要角色。
1机器人焊接的关键技术1.1传感技术在焊接过程的应用传感器是机器人焊接重要的组成装置，相当于机器人的“眼睛”，可以对物质的变化进行精准的感知。
焊接电弧在燃烧过程中，需要将声音作为整体的参照标准，整体的传感器应用了电流电压的大小，从而可以对熔池的瞬时状态进行有效的感知，了解焊接质量的动态性变化。
监控焊接工作在开展的过程中，需要对电弧的波动情况进行监测，以便于可以对高温熔滴的类型进行有效的判断。
机器人在进行焊接工作的过程中，需要通过前沿的传感系统获取相应的信息，应用机器人进行焊接，可以对系统的电流和电压数据进行有效的分析。
机器人焊接工作在开展的过程中，需要对熔透情况进行精准的预测，有效了解机器人焊接过程中所存在的缺陷，分析缺陷所形成的原因。
将温度的变化情况作为内容调整的主要参照依据，传感焊接工作在开展的过程中，需要对温度的分布情况进行有效的了解，从而可以获取高温溶值的数据。
电弧光谱的特点就是所富含的信息比较丰富，和电弧并没有直接的接触，该方法在具体应用的过程当中，可以对焊缝的缺陷进行有效的弥补。
焊接自动化技术的现状与发展趋势
焊接自动化技术的现状与发展趋势一、引言焊接是一种常见的金属连接技术，广泛应用于制造业的各个领域。
随着科技的不断进步，焊接自动化技术逐渐成为焊接行业的发展趋势。
本文将介绍焊接自动化技术的现状以及未来的发展趋势。
二、焊接自动化技术的现状1. 机器人焊接技术机器人焊接技术是焊接自动化技术的核心。
通过使用机器人进行焊接，可以实现高效、精确的焊接操作。
目前，工业机器人在焊接领域的应用越来越广泛。
机器人焊接技术具有以下优点：（1）提高生产效率：机器人焊接速度快，可以连续工作，不需要休息，大大提高了焊接的生产效率。
（2）提高焊接质量：机器人焊接能够保证焊接的一致性和精确度，减少了焊接缺陷的产生。
（3）减少劳动力成本：机器人焊接可以替代人工焊接，减少了劳动力成本。
2. 激光焊接技术激光焊接技术是一种高能焊接技术，通过激光束的照射，使焊接材料迅速熔化并连接在一起。
与传统焊接技术相比，激光焊接技术具有以下优点：（1）焊接速度快：激光焊接速度快，可以实现高效的焊接。
（2）热影响区小：激光焊接过程中，热影响区小，减少了焊接材料的热变形。
（3）焊接质量高：激光焊接可以实现高精度的焊接，焊接质量高。
3. 脉冲焊接技术脉冲焊接技术是一种特殊的焊接技术，通过脉冲电流的作用，使焊接材料迅速熔化并连接在一起。
脉冲焊接技术具有以下优点：（1）焊接速度快：脉冲焊接速度快，可以实现高效的焊接。
（2）热影响区小：脉冲焊接过程中，热影响区小，减少了焊接材料的热变形。
（3）焊接质量高：脉冲焊接可以实现高精度的焊接，焊接质量高。
三、焊接自动化技术的发展趋势1. 智能化发展随着人工智能技术的不断发展，焊接自动化技术也将朝着智能化方向发展。
未来的焊接机器人将具备更强的学习和决策能力，能够根据焊接任务的要求自主调整焊接参数，提高焊接的效率和质量。
2. 多工艺集成未来的焊接自动化技术将实现多工艺的集成，不仅可以实现传统的电弧焊接、激光焊接和脉冲焊接，还可以应用其他新型焊接工艺，如等离子焊接、摩擦焊接等。
智能制造关键技术(工业机器人技术和3D打印技术)
酒类装箱码垛线
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思考题：1.工业机器人有哪些特点？ 2.工业机器人的常用种类有哪些？
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3D打印技术
一、 3D打印技术特点及发展历史 3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉 末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设 计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造。该技术在珠宝、鞋 类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、 教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
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3D打印技术出现在20世纪90年代中 期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术 的最新快速成型装置。它与普通打印工作 原理基本相同，打印机内装有液体或粉末 等“打印材料”，与电脑连接后，通过电 脑控制把“打印材料”一层层叠加起来， 最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印 技术称为3D立体打印技术。
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4．技术升级。工业机器人与自动化成套装备具备精细制造、精细 加工以及柔性生产等技术特点，是继动力机械、计算机之后，出现的全 面延伸人的体力和智力的新一代生产工具，是实现生产数字化、自动化、 网络化以及智能化的重要手段。
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5．应用领域广泛。工业机器人与自动化成套装备是生产过程的关键设备， 可用于制造、安装、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车整车及汽车零 部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、 医药、冶金及印刷出版等众多行业，应用领域非常广泛。
6．技术综合性强。工业机器人与自动化成套技术，集中并融合了多项学 科，涉及多项技术领域，包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机 器人构建有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工 一体化、工厂自动化以及精细物流等先进制造技术，技术综合性强。
机器人激光焊接(资料参考)
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激光安全标识
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IPG高功率激光器介绍
水冷机和激光器
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高功率光纤激光器构成
高功率光纤激光器系统包括以下几个模块： 传输光纤/操作光纤 光闸/光光耦合器 激光模块 激光模块电源 制冷机组 控制接口 监控软件
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光纤 QBH
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激光器外围相关接口
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网线接口 模拟信号接口 安全信号接口 机器手接口
制冷机接口 光闸通道选择接口
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激光器常见报警与处理
E-STOP 原因：由于内部或者外部安全回路被打开 处理方法：检查是否有安全按钮被按下。
E-STOP external
原因：由于外部安全回路被打开 处理方法：检查激光安全房是否关好，安全门是否复位。 Laser over heat 原因：由于激光模块温度过高。 处理方法：检查水箱水位是否过低，以及水流是否通畅，等待模块温度降
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激光焊接站的开机与关机Fra bibliotek激光焊接站的开机顺序没有严格要求， 但是为了节约开机时间，请按下列顺序。
1. 开启RLSK振镜控制器主电源
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激光焊接站的开机与关机
2. 开启机器人控制柜电源，待机器开启后 注意是否切换到自动模式。
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激光焊接站的开机与关机
3. 开启激光器的冷水机电源，再开启激光 器电源，钥匙打到robot模式。然后再按 绿色START按钮。
电源开关
EPS控制柜
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RLSK振镜头的光学原理
自动化焊接技术及应用
自动化焊接技术及应用引言概述：自动化焊接技术是利用计算机、机器人等自动化设备完成焊接过程的一种现代化焊接方法。
随着工业自动化水平的不断提升，自动化焊接技术在各个领域得到了广泛的应用。
本文将重点介绍自动化焊接技术的原理及其在工业生产中的应用。
一、自动化焊接技术的原理1.1 焊接机器人焊接机器人是一种能够代替人工完成焊接操作的自动化设备。
它通过预先编程的程序控制焊接枪的移动轨迹和焊接参数，实现高效、精准的焊接作业。
1.2 感应加热焊接感应加热焊接是利用感应加热器对焊接件进行加热，使焊缝处达到焊接温度，从而实现焊接的技术。
它具有加热均匀、节能高效等优点。
1.3 激光焊接激光焊接是利用高能量激光束对焊接件进行熔化和连接的技术。
它具有焊接速度快、变形小等优点，适用于对焊接质量要求高的场合。
二、自动化焊接技术在汽车制造中的应用2.1 车身焊接在汽车制造过程中，大量的焊接工作需要完成车身的组装。
采用自动化焊接技术可以提高焊接质量和效率，保证车身的稳定性和安全性。
2.2 焊接机器人在汽车工业中的应用汽车制造中的焊接机器人可以实现对车身各个部件的焊接作业，包括车身框架、车门、车窗等部件的焊接。
它可以根据不同车型的要求进行自动化调整，提高生产效率。
2.3 感应加热焊接在汽车制造中的应用感应加热焊接技术在汽车制造中广泛应用于焊接车身结构件、车轮等部件。
它能够提高焊接速度和质量，减少焊接变形，保证汽车的整体质量。
三、自动化焊接技术在航空航天领域的应用3.1 飞机结构焊接航空航天领域对焊接质量和安全性要求极高，采用自动化焊接技术可以保证焊接接头的牢固性和密封性，提高飞机结构的整体性能。
3.2 激光焊接在航空航天领域的应用激光焊接技术在航空航天领域的应用日益广泛，可以实现对航空发动机、飞机机身等部件的高精度焊接。
它能够减少焊接变形、提高焊接质量。
3.3 焊接机器人在航空航天领域的应用航空航天领域对焊接精度和稳定性要求极高，焊接机器人可以实现对复杂结构件的精确焊接，保证飞行器的安全性和可靠性。
激光在工业加工领域中的应用
激光在工业加工领域中的应用激光作为一种重要的光学技术，在工业加工领域中得到了广泛的应用。
激光具有高能量、高光束质量、高单色性等优点，可以对各种材料进行切割、焊接、打孔等各种精密加工工艺，因此被誉为工业制造的“利剑”。
一、激光技术在工业加工中的应用1. 激光切割技术激光切割技术是利用激光在被切割材料表面产生高温和压力，使材料熔化、汽化并产生裂纹，从而实现对材料的分离。
这种加工方法适用于多种材料，如金属、非金属、塑料、木材等。
激光切割工艺具有精度高、速度快、效率高、加工深度可控等优点，被广泛应用于汽车制造、航空航天、机床制造等工业领域。
2. 激光焊接技术激光焊接技术是利用激光对被焊接材料进行高能量聚焦，将材料表面熔化并产生反应，从而实现材料的粘结。
激光焊接技术适用于各种金属、合金、非金属等材料的焊接。
激光焊接工艺具有高效率、低热影响区、焊接质量高等优点，被广泛应用于汽车制造、机器人制造、电子器件制造等领域。
3. 激光打孔技术激光打孔技术是利用激光在材料表面产生高热和气体压力，使材料表面产生熔融和汽化，从而实现对材料进行小孔的加工。
激光打孔工艺具有精度高、加工速度快、钻孔质量好等优点，被广泛应用于汽车零部件制造、航空航天制造、电子设备制造等工业领域。
4. 激光雕刻技术激光雕刻技术是利用激光在特定材料表面进行局部加热，使其表面产生不同的化学和物理变化，从而形成图案、字母和图像等效果。
激光雕刻工艺具有精度高、加工速度快、制作效果好等优点，被广泛应用于工艺品、礼品、家居装饰等领域。
二、激光技术在未来的应用前景随着先进制造技术的不断发展，激光技术在工业加工领域中的应用前景越来越广阔。
未来，激光技术将成为更多行业的突破口，其应用领域也将更加广泛。
以下是激光技术在未来的应用前景：1. 3D打印技术近年来，3D打印技术在制造业中得到了广泛应用，而激光技术作为其核心技术之一，必将继续发挥重要作用。
基于激光精确加工能力的3D打印机，可以根据客户需求快速生产出所需物品，满足复杂零部件的加工需求。
机器人激光焊接机的组成原理和优势
机器人激光焊接机可以有效的提高焊接质量，应用越来越广，像汽车底盘、座椅骨架、消声器、导轨以及液力变矩器等进行焊接时都普遍采用开机器人激光焊接，大大提高了工作效率。
机器人激光焊接现场
为什么机器人激光焊接机应用越来越广呢，我们来看看它的组成、原理和优势。
机器人激光焊接机具体由以下几部分组成：
1、机器人本体，一般是伺服电机驱动的6轴关节式操作机，它由驱动器、传动机构、机械手臂、关节以及内部传感器等组成。
它的任务是精确地保证机械手末端（悍枪）所要求的位置、姿态和运动轨迹；
2、机器人控制柜，它是机器人系统的神经中枢，包括计算机硬
件、软件和一些专用电路，负责处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作；
3、焊接电源系统，包括焊接电源、专用焊枪等；
4、焊接传感器及系统安全保护设施；
5、焊接工装夹具。
自动化夹具研发
焊接机器人的基本工作原理是：由用户导引机器人，一步步按实际任务操作一遍，机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、焊接参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。
与普通的激光焊接机相比，机器人激光焊接机的优势在于：。
机器人激光焊接的流程
机器人激光焊接的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 准备与编程。
选择并安装合适的焊接头。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
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C M Y CM MY CY CMY K
敏捷、可靠，大幅提 高生产率能力： Smartlaser™是无可比 拟的。
柯马在与多家汽车制造商的 多年合作中积累了深厚的激 光焊接技术经验，开发出一 个独一无二、完全创新的项 目：全面集成激光焊接机器 人Smartlaser™。
Smartlaser™：能在 较大的工作区域内运 行的3D远程激光焊接 机器人，只需微调镜 面角度。
操作
SmartLaser™是唯一适合激光波长在1030-1070nm之间，功率为 千瓦级的任何优质商用激光源的3D远程激光焊接机器人。
配置示意图
光纤
电源与控制柜
C4G 控制单元 激光光轴 施加柜
SmartLaserTM
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Colori compositi
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全球唯一的无线示教技术
无线控制
WiTP无线控制示教器能够在不受移动和磨损限制的 条件下进行机器人编程，而这些限制是常规电缆连接 不可避免的。WiTP非常灵活：一个单独的示教器就 可以同多个控制单元通信，并可以同时管理激光源和 机器人。
焊接 定位 返回原始位置 过程结束 焊接
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过程开始
远程间距激光焊
接近
返回原始位置
接近
750 1100
过程开始
过程结束
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Colori compositi
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C M Y CM MY CY CMY K
创新项目的各种优点 • 基于光束偏转的低惯性和聚焦系统可最小化定位时间
• “光束/时间比”最大
• 工作区域大 • 可编程工作范围达750至1100 mm • 加工距离增加：可焊接通常难以触及的区域 • 优化了的焊点顺序->减少热变形 • 减少重叠凸缘的材料->工件制造灵活性更高 • 更高效地进行小批量生产 • 通过直接驱动技术控制的 镜面进行光束偏转（X，Y） • 光束定位速度> 1000 m/min • 通过高速线性电机进行垂直 定位聚焦（Z）> 200 m/min
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CN
3D远程激光焊接机器人
SmartLaser
TM
c o m a u . c o m / r o b o t i c s
Colori compositi
运行范围
stroke () speed (/s) stroke () speed (/s) stroke () speed (/s) stroke () speed (/s) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)
+/-180 108 +75/-55 104 +110/-170 110 +/-282 190 3396.13 2863.41 900 1686.75 387.66
远程激光焊的特征
高速加工大大缩短了生产节拍，减少了工位数量，系统总尺寸也相 应地降低了。 如果是单工位，可以在后台完成待焊接工件的上下料，占空因数（ 光束/时间比）接近100%。 从可靠性的角度来看，实际焊点和机器人焊头之间的间隙大，消除 了防护玻璃罩的污染，提高了系统利用率和生产性能。
常规间距激光焊
特性 轴数 重复精度 安装方式 保护等级
(mm)
axis 3 axis 4 axis 5 ARM1
7 +/-0.07 floor IP65 stroke (mm) speed (m/s) stroke () speed (/s) stroke () speed (/s)
axis 1 axis 2 +0.1 to +315.0 3 +/- 140 1289 +10 / -7.5 945 axis 3 ARM2 axis 4 A B C D E
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远程激光焊接，提高生产率
SmartLaser™是全球
唯一的远程3D激光焊 接机器人。 今天，柯马又一次向 您提供明天的技术。
与常规点焊相比，激光焊接可实 现更快、更精确的加工。远程激 光焊尤其在定位速度方面更具优 势，减少了机器人焊头和工装之 间为了形成焊缝而存在的临界状 态。 虽然普通的焊头根据各焊点进行 移动和重复定位，但是SmartLaser™技术可以实现遥控操作 （> 750 mm）。此外，只需调 节激光光束的工作角度及其焦距 ，即可修改焊点。
相同空间内的定位时间比较
无需定制的专用系统
时间
远程激光聚焦和重复定位模块与柯马普通标准机器人的 全面整合，在成本效率和可靠性方面有不可否认的优势 。最重要的是，就柔性和性能效率而言，当在狭小空间 里进行复杂操作时，该系统无疑具有无与伦比的优点。
定位
SmartLaser 机器人＋2D扫描仪
4
Colori compositi
激光源
WiTP
7
Colori compositi
Opu Smart_Laser_UK_rist_01_10 19-01-2010 16:04 Pagina 1
C M Y CM MY CY CMY K
柯马全球分布
COMAU S.p.A. Headquarters Via Rivalta, 30 10095 Grugliasco - TO (Italy) Tel. +39-011-0049111 COMAU S.p.A. Powertrain Machining & Assembly Via Rivalta, 30-49 10095 Grugliasco - TO (Italy) Tel. +39-011-0049111 Telefax +39-011-0049688 COMAU S.p.A. Body Welding & Assembly Strada Borgaretto, 22 10092 Borgaretto di Beinasco - TO (Italy) Tel. +39-011-0049111 Telefax +39-011-0048672 COMAU S.p.A. Robotics & Service Via Rivalta, 30 10095 Grugliasco - TO (Italy) Tel. +39-011-0049111 Telefax +39-011-0049773 COMAU S.p.A. Dies Business Line Corso Unione Sovietica, 460 10035 Torino (Italy) Tel. +39-011-0045876 Telefax +39-011-0045884 Comau France S.A.S 5-7, rue Albert Einstein 78197 Trappes Cedex (France) BP 107 Tel. +33-1-30166100 Telefax +33-1-30166149 Comau Estil 10, Midland Road Luton, Bedfordshire LU2 0HR (UK) Tel. +44-1582-817600 Telefax +44-1582-817700
集成缆线
优质激光源定位在焊接单元附近，通过与机器人第4轴 匹配的光纤传递激光光束。这种解决方案可以防止光纤 产生应力以及与外部机器人缆线可靠性有关的问题。这 种组合通过简单的离线编程功能降低了机械应力。
更高的速度
该3D系统在整个工作能力范围内都具备出色的动态性 能，线性电机加速可达8G。Z轴的重复定位速度比普通 人形机器人的定位速度高10倍。
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Colori compositi
Opu Smart_Laser_UK_rist_01_10 19-01-2010 16:04 Pagina 8
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专用软件
专用的人机界面具备下列功能单元： • 过程管理 • 主页面介绍 • SETUP（设置）环境 • 与过程有关的数据表（数据画面） • HELP（帮助）输入/输出环境 • 用户程序编辑环境 • 技术说明组件 • 报警管理与恢复 • 多语言管理 • 自动配置激光源控制输入/输出信号 • 自动配置与外部PLC交换的输入/输出信号
Comau do Brasil Ind. e Com. Ltda. Rodovia Fernão Dias Km 429 Distrito Industrial Paulo Camilo Pena - CEP.: 32.530.970 Betim / MG (Brasil) Tel. +55-31-21236306 Telefax +55-31-21233349 Comau Argentina S.A. Ruta 9, Km 695 5020 - Ferreyra Córdoba (Argentina) Tel. +54-351-4503996 Telefax +54-351-4503909 Comau (Shanghai) Automotive Equipment Co., Ltd. 1353 Jiu Gan Road, Sijing Town, Songjiang District 201601 Shanghai (P.R.China) Tel. +86-21-37616222 Telefax +86-21-57617386 Comau India Pvt.Ltd. 34Km Milestone Pune - Negar Road Shikrapur, Pune - 412208 (India) Tel. +91-2137-678100 Telefax +91-2137-678110