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焊接機器人激光加工(gōng)的技術,你想知(zhī)道的都
時間:2021-04-08 14:43 點擊次數:

自從機器人被發明以來,焊接一(yī)直是工(gōng)業機器人的第一(yī)應用。據國際機器人聯合會稱,世界上50%的機器人都用于焊接。使用六軸機器人,裝配工(gōng)可以更好、更快、更一(yī)緻、更安全地焊接零件。

近年來焊接機器人的能力已經大(dà)大(dà)提高,而且它們變得更容易使用,并且部署成本更低。曾經僅屬于汽車(chē)原始設備制造商(shāng)和其他大(dà)型制造商(shāng)的技術,現在已經在中(zhōng)小(xiǎo)型企業的應用範圍内。

在汽車(chē)行業需求的推動下(xià),激光焊接是六軸機器人發展應用之一(yī)。與傳統的點焊工(gōng)藝不同,激光焊接可以達到兩塊鋼闆之間的分(fēn)子結合,大(dà)大(dà)提升車(chē)身的結合精度。

此外(wài),激光焊接具有被焊工(gōng)件變形極小(xiǎo)、幾乎沒有連接間隙、焊接深度/寬度比高等特點,因此焊接質量比傳統焊接方法高。通過電子計算機處理,針對不同焊接對象和要求,實現諸如焊縫跟蹤、缺陷檢測、焊縫質量監測等項目,通過反饋控制調節焊接工(gōng)藝參數,從而實現自動化激光焊接。因此,可以很好地解決汽車(chē)制造商(shāng)面臨着減輕車(chē)輛重量和提高車(chē)身精度和強度的壓力。

 
焊接機器人激光加工(gōng)原理

焊接機器人激光加工(gōng)是以聚焦的激光束作爲熱源轟擊工(gōng)件,對金屬或非金屬工(gōng)件進行熔化形成小(xiǎo)孔、切口、連接、熔覆等的加工(gōng)方法。激光加工(gōng)實質上是激光與非透明物(wù)質相互作用的過程,微觀上是一(yī)個量子過程,宏觀上則表現爲反射、吸收、加熱、熔化、氣化等現象。

在不同功率密度的激光束照下(xià),材料表面區域發生(shēng)各種不同的變化,這些變化包括表面溫度升高、熔化、氣化、形成小(xiǎo)孔以及産生(shēng)光緻等離(lí)子體(tǐ)等。

01
激光功率密度小(xiǎo)于數量級

當激光功率密度小(xiǎo)于數量級時,金屬吸收激光能量隻引起材料表層溫度升高,但維持固相不變,主要用于零件的表面熱處理、相變硬化處理或釺焊等。當激光功率密度在數量級範圍時,産生(shēng)熱傳導型加熱,材料表層将發生(shēng)熔化,主要用于金屬的表面重熔、合金化、熔覆和熱傳導型焊接(如薄闆高速焊及精密點焊等)。

02
激光功率密度達到數量級

當激光功率密度達到數量級時,材料表面在激光束的照射下(xià),激光熱源中(zhōng)心加熱溫度達到金屬的沸點,形成等離(lí)子蒸汽而強烈氣化,在氣化膨脹壓力作用下(xià),液态表面向下(xià)凹陷形成深熔小(xiǎo)孔;與此同時,金屬蒸汽在激光束的作用下(xià)電離(lí)産生(shēng)光緻等離(lí)子體(tǐ)。這一(yī)階段主要用于激光束深熔焊接、切割和打孔等。

03
激光束功率密度大(dà)于數量級

當激光束功率密度大(dà)于數量級時,光緻等離(lí)子體(tǐ)将逆着激光束的入射方向傳播,形成等離(lí)子體(tǐ)雲團,出現等離(lí)子體(tǐ)對激光的屏蔽現象,這一(yī)階段隻适用于采用脈沖激光進行打孔、沖擊硬化等加工(gōng)。

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