激光加工机器人技术及工业应用研究论文_金燕

激光加工机器人技术及工业应用研究论文_金燕

哈尔滨博实自动化股份有限公司 黑龙江哈尔滨 150000

摘要:随着科学的发展和社会的进步,机器人逐渐代替人工生产和操作,人们对机器人技术的优势也有了更为深刻的认识,就工业生产过程来讲,不仅生产工艺有所提升,而且也为机器人技术的广泛应用提供了契机。然而,传统的机器人技术与现阶段生产需求的矛盾性越发突出,激光加工机器人的发展与应用成为必然。将激光加工机器人技术应用到汽车制造或冶金工业中,对生产力的提高具有重要意义。

关键词:激光加工机器人技术;工业;应用

1我国工业机器人概况

当前我国在工业机器人技术的研究层次上不断提高,并且已经广泛的运用在我国各个工业产业生产领域中。在工业生产过程中对工业机器人的有效应用,大大提高了整个工业生产的效率和质量,同时还实现了原材料和人力成本的节约,有效提高了整个产品生产的安全性和高效率,通过对工业机器人的有效应用让传统的工业生产,以一种比较繁琐和高强度的劳动有效转化成为更加方便高效的生产模式,不但提高了产品生产的精确度,同时还提高了整个工业生产的效率以及安全性,对降低工人的劳动强度以及推动整个工业产业的快速发展有着重要的意义。

在近几年的发展过程中,我国各大工业产业对工业机器人的应用程度越来越高,工业机器人在工作过程中可以长时间保持高精度和稳定性的工作,并且这也在我国各大工厂中成了非常常见的设备类型。通过工业机器人的有效应用,可以依照工业生产的具体需求,完成各种高难度的安装、焊接、喷漆以及运输等相关工作。工业机器人的应用领域包含了加工包装领域、汽车生产领域、电子元件制造领域以及化工生产等众多行业。当前我国很多大型的工业机器人生产单位已经具备了较高的机器人研发和生产经验,对工业机器人中一些比较关键的元器件可以实现自主生产,并且我国在工业机器人的制造产业发展规模上也在不断扩张,自身的功能越来越多。

2激光加工机器人的类型

为了使多样化的生产需求得到满足,机器人系统千差万别,基于此,机器人类型也会存在一定的差异。就研究过程而言,在对机器人进行划分时,可以根据结构不同将其划分为不同类型。第一,框架式机器人。三坐标高精度龙门框架是框架式机器人最为突出的优势所在。同时,框架式机器人中高功率激光机和传输光纤等发挥的重要作用也不容忽视,满足了机械设备智能化的需求。第二,关节式机器人。通过对此类机器人剖析可知,其构成相对而言较为复杂,这也是其能够满足多样化的工作应用需求的重要保障。例如六自由度本体系统、检测系统等都是构成此类型机器人的重要组成系统。同时,关节式机器人具有较强的加工能力,鉴于此,生产线上应用较为广泛,从而有效替代了以往人工进行繁复工作内容的情况。

3激光加工机器人技术在工业中的应用阐述

3.1机器人激光焊接技术

目前,激光加工机器人技术在汽车领域中运用的比较广泛,在汽车生产过程中,流水线制造工作必不可缺,这样才能保证生产的顺利进行。而焊接工序则是流水线制造工作中的关键环节,并对机器人激光焊接技术予以了应用。反观以往机器人焊接可以得知,电阻点焊技术应用较多,以此实现车身与零部件的焊接工作,机器人激光焊接则具有传统机器人焊接不可比拟的优势,例如可以在保证焊接精度的同时提升焊接速度,车身刚度也有所增强[3]。在机器人激光焊接技术应用下,不仅提升了汽车的生产效率,而且车身质量和安全性也提高到了更高的层次。同时,在应用机器人激光焊接的过程中,避免了直接接触,在此背景下,也促进了汽车现代化的提升。另外,大批量生产是汽车流水线生产过程中的显著特点,所以,想要使生产需求得到保障,还要将网络技术应用到生产过程中,以此推动具有完善性的工作站的建立,这样也为多个激光焊接机器人工作的同时进行提供了保证。

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3.2机器人激光切割技术

激光加工技术涵盖的内容相对丰富,而激光切割技术就是构成激光加工技术的重要组成部分,早期国外汽车生产时,激光机器人切割技术就已经得到了应用。现阶段,机器人激光技术在大众公司和通用公司也得到了应用,这样不仅赋予了车身切割人性化,而且客户需求也得到了更好地满足。

3.3机器人激光热处理技术

近年来,科学技术和汽车行业都呈现了迅猛发展的态势,汽车在线生产和现场生产也面临着更加严峻的挑战,对其需求也有了显著的提升。对此,想要确保在线生产和现场生产的更好开展,国外围绕此方面展开了深入的研究,在此背景下,机器人激光热处理技术应运而生,并在后续推广和应用过程中取得了较为突出的成果。目前,机器人激光热处理技术在我国汽车行业中也得到了较为广泛的应用,以上汽通用五菱汽车股份有限公司为例,在此项技术应用下,一方面模具的使用寿命得到了显著的提升,另一方面也提高了生产质量和生产效率。

3.4机器人激光直接制造技术

机器人激光直接制造技术在工业领域中有着较为突出的应用优势,同时,此技术作用想要得到充分发挥需要有激光加工机器人为支撑。就激光加工机器人来讲,无论是机器人激光直接制造技术还是机器人激光再制造技术都可以完成。此外,激光加工机器人具有的高自由度是传统机器人不可比拟的,然而,由于受到生产空间曲面等客观条件的限制,所以在进行生产工作时也会更具复杂性。而激光加工机器人应用为直接制造生产提供了保障,其生产出的产品质量较之前也有了显著的提升。

3.5机器人激光再制造技术

激光加工机器人是促进机器人激光直接制造技术和机器人激光再制造技术得以完成的重要支撑。一般来讲,根据机器人激光再造技术特征可以发现,它属于一种修复技术,但是将其与其他技术对比而言,又有着其他技术无法匹及的优势。第一,其激光能量密度可以保持在较高的状态下,而受热范围也相对较小,基体材料性能能够得到保护。第二,机器人激光再制造技术在大型汽车模具修复中作用显著。众所周知,大型汽车模具具有成本高昂特点,如果采用常规的修复技术,必须需要有充足的热量的注入为保障,在此背景下,修复过程中可控性较低,模具也会受到连带影响,汽车生产顺利开展无法得到保障。机器人激光再制造技术的应用,避免了以往修复过程中存在的弊端,简化了模具修复过程,修复质量也有了充分的提升。第三,在冶金大型轧辊、穿头修复中作用显著。纵观冶金工业可以看出,不仅轧辊数量较多,而且每只轧辊价格高昂。将其置于具体工作环境下,轧辊极易受到多方面因素的影响,其使用周期和寿命也得不到保证。穿头是对无缝钢管予以生产的过程中应用的,就实际生产过程而言,需要消耗许多的穿头数量。而将激光再制造技术进行应用,可以使无缝钢管生产实现连续化,以往存在于生产过程中的不足也能得到有效的解决和避免,生产质量和效率也能得到同步的提升。

结束语

就激光加工机器人技术来讲,其是基于激光技术和机器人技术整合下衍生出来的。伴随着社会的不断进步以及科学的持续发展,激光加工机器人技术的研发工作成为目前多个国家致力研究的领域。将激光加工机器人技术应用到汽车制造当中,一方面可以释放更多的人力资源,另一方面也能促进汽车制造质量的充分提升。以整体角度为立足点而言,激光加工机器人技术具有重要的应用价值。

参考文献:

[1]李朋昊,李朱锋,益田正,喜冠南.建筑机器人应用与发展[J].机械设计与研究,2018,34(06):25-29.

[2]霍宪刚.工业机器人在钢铁行业的应用研究[J].山东冶金,2018,40(06):56-58+60.

[3]张艳菊,符远翔,车丹.激光跟踪仪在工业机器人位姿特性检测中的应用[J].机床与液压,2018,46(21):29-33+14.

[4]朱剑芳.基于激光测量的工业机器人定位研究[J].激光杂志,2018,39(10):143-146.

论文作者:金燕

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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