机器人激光焊讲解
激光焊接技术及焊接机器人简介
激光焊接的发展 ---激光钎焊
激光焊接的发展 ---激光钎焊
激光软钎焊主要用于印刷电路板的焊接，尤其实用于片 状元件组装技术。采用激光软钎焊与其它方式相比有以 下优点：
1. 用非接触加热，熔化带宽，不需要任何辅助工具，可在 双面印刷电路板上双面元件装备后加工。
2. 重复操作稳定性好。 焊剂对焊接工具污染小，且激光照 射时间和输出功率易于控制，激光钎焊成品率高。
• 这种效果尤其对于激光反射率高、导热系数高的材料更加显著
激光焊接的发展 ---激光电弧复合焊接
在激光焊接时,由于热作用和影响区很小,焊接端面接口容 易发生错位和焊接不连续现象;峰值温度高,温度梯度大, 焊接后冷却、凝固很快,容易产生裂纹和气孔。
而在激光与电弧复合焊接时,由于电弧的热作用范围、热 影响区较大,可缓和对接口精度的要求,减少错位和焊接不 连续现象;而且温度梯度较小,冷却、凝固过程较缓慢,有 利于气体的排除,降低内应力,减少或消除气孔和裂纹。
离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除，以确保焊道的 再出现。 （6）能量转换效率太低，通常低于10%。 （7）焊道快速凝固，可能有气孔及脆化的顾虑。 （8）设备昂贵。
激光焊接的工艺参数
激光焊接的工艺参数
对于一般激光焊接的工艺参数：
(1)功率密度。 功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高 的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽 化。因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。 对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化 前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊 接中，功率密度在范围在10^4~10^6W/CM^2。
8)激光束位置。对不同的材料进行激光焊接时，激光束位置控制着焊 缝的最终质量，特别是对接接头的情况比搭接结头的情况对此更为敏 感。
(完整word版)激光焊接机器人焊缝跟踪方法
激光焊接机器人焊缝跟踪控制方法陈智龙120160033摘要：当前激光焊接机器人在实际的工业生产中应用的越来越广泛，在汽车制造业以及其他机器制造业激光焊接机器人在生产中的作用也越来越大。
如何提高焊接机器人的焊缝精度问题以及控制焊缝轨迹已成为激光焊接机器人发展的首要难题。
关键词：激光焊接机器人；焊缝轨迹；控制0引言激光作为焊接和切割的新手段应用于工业制造，具有很大发展潜力。
在国际汽车工业领域，激光加工技术已广泛得到了应用，激光切割与焊接逐渐成为标准的汽车车身生产工艺．国内也已积极推广应用，但目前主要还是以引进成套激光加工设备为主，用于激光钎焊、激光渗透焊、激光对接焊、白车身激光三维切割和激光金属零件表面热处理［1]。
由于成本考虑，有些汽车厂家则直接进口国外激光加工的零部件．为提升我国汽车制造的技术能力,我们应依靠国内技术能力,自主创新,在更广范围和更深层次上，加快激光加工在制造业的应用发展．车身在整车制造中占有重要地位，不仅车身成本占整车的40%~50﹪，而且对汽车安全、节能、环保和快速换型有重要影响。
人口老龄化不断逼近，各制造业工厂着手进行技术改造工程设计，采用了许多工业机器人，以提高生产线的柔性程度为基础,为制造厂家提供了生产产品多样化，更新转型的可能性．以上汽大众汽车车身生产车间为例，机器人能独立完成工件的移动搬运、输送、组装夹紧定位，可完成工件的点焊、弧焊、激光焊、打磨、滚边、涂胶等工作．有的工位上把上件、夹具、工具以机器人为中心布置，以便机器人能完成多个工序,实现多品种、不同批量的生产自动化．采用机器人使焊接生产线更具柔性化、自动化，使多种车身成品可在一条车身装焊生产线上制造,实现多车型混线生产．因此，焊接生产线必须很容易地因产品结构、外形的改变而改变，具有较高的柔性程度［2].由于柔性车身焊接生产线可以适应汽车多品种生产及换型的需要，是汽车车身制造自动化的必然趋势,特别是进入上世纪90年代以后,各大汽车厂家都在考虑车身焊接生产线柔性化。
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
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1. 准备与编程。
选择并安装合适的焊接头。
机器人激光焊接
机器人激光焊接1. 简介机器人激光焊接是一种先进的焊接技术，相比传统焊接方法具有高效、精确和可靠的特点。
机器人激光焊接是将激光作为焊接源，通过控制机器人进行自动化焊接，可以广泛应用于汽车制造、航空航天、电子制造等领域。
2. 原理机器人激光焊接的原理是利用激光束对焊缝进行加热和熔化，然后使焊件之间的材料融合在一起。
激光焊接分为传导传热焊接和深熔焊接两种方式。
2.1 传导传热焊接在传导传热焊接中，激光束直接对焊缝进行加热，然后通过传导热量使焊件熔化并融合。
传导传热焊接适用于薄板或小尺寸焊接，因为较少的热输入可以减少热变形。
2.2 深熔焊接深熔焊接是指激光能量足够高以至于能够穿透焊缝并加热焊缝内的材料，进而形成深度焊接。
深熔焊接适用于焊接厚板或需要高焊缝质量的应用，因为它可以提供更大的热输入。
3. 机器人激光焊接系统3.1 机器人机器人是机器人激光焊接系统的重要组成部分。
机器人的功能是控制激光焊接头的位置和方向，以实现精确的焊接操作。
机器人通常具有多个自由度，可以在三维空间内执行复杂的运动。
此外，机器人还需要具备较高的重复定位精度和运动平稳性，以确保焊接质量。
3.2 激光源激光源是机器人激光焊接系统的核心组件。
激光源产生高能量的激光束，用于加热焊缝。
常用的激光源包括二氧化碳激光器（CO2激光器）和固态激光器。
CO2激光器适用于深熔焊接，固态激光器适用于传导传热焊接。
3.3 光纤传输系统光纤传输系统用于将激光束从激光源传输到焊接头。
光纤传输系统具有较好的柔性和可靠性，并且能够有效地减少激光束的能量损失。
光纤传输系统的设计需要考虑激光功率、光纤直径和长度等因素。
3.4 控制系统控制系统用于控制机器人和激光源的运行。
控制系统通常由计算机和相应的控制软件组成，可以实现焊接参数的调整、路径规划和误差补偿等功能。
通过控制系统，用户可以轻松地完成机器人激光焊接过程的编程和监控。
4. 优势与应用机器人激光焊接相比传统焊接方法具有以下优势：•高效：机器人激光焊接可以实现自动化操作，提高生产效率。
激光焊接的特点【详解】
激光焊接原理及特点，你了解多少呢？一、激光焊原理激光焊接采用激光作为焊接热源，机器人作为运动系统。
激光热源的特殊优势在于，它有着超乎寻常的加热能力，能把大量的能量集中在很小的作用点上，所以具有能量密度高、加热集中、焊接速度快及焊接变形小等特点，可实现薄板的快速连接。
当激光光斑上的功率密度足够大( >106 W/ cm2 )时，金属在激光的照射下迅速加热，其表面温度在极短的时间内升高至沸点，金属发生气化。
金属蒸气以一定的速度离开金属熔池的表面，产生一个附加应力反作用于熔化的金属，使其向下凹陷，在激光斑下产生一个小凹坑。
随着加热过程的进行，激光可以直接射入坑底，形成一个细长的“小孔”。
当金属蒸气的反冲压力与液态金属的表面张力和重力平衡后，小孔不再继续深入。
光斑密度很大时，所产生的小孔将贯穿于整个板厚，形成深穿透焊缝。
小孔随着光束相对于工件而沿着焊接方向前进。
金属在小孔前方熔化，绕过小孔流向后方，重新凝固形成的焊缝。
二、激光焊接方法的特点激光焊接方法具有如下特点：1、能量密度高、适合于高速焊接。
2、焊接时间短、材料本身的热变形及热影响区小，尤其适合高熔点、高硬度加工。
3、无电极、工具等的磨损消耗。
4、对环境无污染。
5、可通过光纤实现远距离、普通方法难以达到的部位、多路同时或分时焊接。
6、很容易改变激光输出焦距及焊点位置。
7、很容易搭载到机器人装置上。
激光复合焊接技术具有显著的优点。
对于激光复合焊接，优点主要体现在：无烧穿时焊缝背面下垂的现象，适用范围更广三、激光- 电弧复合热源焊接的主要形式1、激光- TIG 复合焊接激光与TIG 复合焊接的特点是：(1)利用电弧增强激光作用，可用小功率激光器代替大功率激光器焊接金属材料。
(2)在焊接薄件时可高速焊接。
(3)可增加熔深，改善焊缝成形，获得优质焊接接头。
(4)可以缓和母材端面接口精度要求。
2、激光- 等离子弧复合焊接激光等离子复合焊接采用同轴方式。
工业机器人3D远程激光焊接技术
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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
5
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
1
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
2
Colori compositi
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机器人激光焊讲解
机器人激光焊讲解在现代制造业中，焊接技术是一项至关重要的工艺。
而随着科技的不断进步，机器人激光焊作为一种先进的焊接方法，正逐渐展现出其独特的优势和广泛的应用前景。
什么是机器人激光焊呢？简单来说，它是将机器人的高精度运动控制与激光焊接的高效能、高质量特性相结合的一种焊接技术。
激光焊接，大家可能都有所耳闻，它利用高能量密度的激光束作为热源，瞬间将材料熔化并连接在一起。
而机器人的加入，则让整个焊接过程变得更加精准、灵活和自动化。
机器人激光焊的工作原理其实并不复杂。
激光发生器产生高能量的激光束，通过光路传输系统，将激光束聚焦到需要焊接的部位。
与此同时，机器人根据预先设定的程序，精确地控制焊接头的运动轨迹和姿态，确保激光束能够准确地照射到焊接点，实现高质量的焊接。
这种焊接技术的优点那可真是不少。
首先，焊接质量高是其一大亮点。
由于激光束的能量集中，焊接过程中的热影响区小，能够有效地减少焊接变形和残余应力，从而保证焊接接头的强度和韧性。
而且，激光焊能够实现非常精细的焊接，对于一些微小的零部件或者对焊接精度要求极高的产品，它都能轻松胜任。
其次，机器人激光焊的生产效率高。
机器人可以连续工作，不受人工疲劳等因素的影响，大大提高了生产效率。
而且，机器人的运动速度快、精度高，能够快速准确地完成复杂的焊接任务，缩短了生产周期。
再者，它的适应性强。
无论是不同的材料，如金属、塑料、陶瓷等，还是各种复杂的形状和结构，机器人激光焊都能够应对自如。
这使得它在汽车制造、航空航天、电子设备等众多领域都有广泛的应用。
在汽车制造行业，机器人激光焊被用于车身的焊接。
传统的焊接方法可能会导致车身强度不足、外观不美观等问题，而激光焊则能够提供更牢固、更美观的焊接接头，提高汽车的整体质量和安全性。
在航空航天领域，对于零部件的精度和质量要求极高，机器人激光焊能够满足这些苛刻的要求，确保飞行器的可靠性和安全性。
然而，机器人激光焊也并非完美无缺。
一方面，设备的成本较高，包括激光发生器、机器人本体以及相关的控制系统等，这对于一些中小企业来说可能是一个较大的投资。
激光焊接技术及焊接机器人简介
激光焊接技术及焊接机器人简介在现代工业制造领域，焊接技术一直扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断进步，激光焊接技术和焊接机器人的出现，为焊接工艺带来了革命性的变革。
激光焊接技术是利用高能量密度的激光束作为热源，对材料进行局部加热，使其熔化并连接在一起的一种焊接方法。
与传统的焊接技术相比，激光焊接具有许多显著的优势。
首先，激光焊接的焊缝狭窄且深宽比大。
这意味着在相同的焊接厚度下，激光焊接所需的填充材料更少，从而减少了焊接成本和时间。
而且，狭窄的焊缝能够减小焊接变形，提高焊接件的精度和质量。
其次，激光焊接的热影响区小。
由于激光束的能量集中，焊接过程中对周围材料的热影响较小，能够有效避免材料因过热而导致的性能下降。
这对于一些对热敏感的材料，如铝合金、钛合金等，尤为重要。
再者，激光焊接的速度快、效率高。
高功率的激光束能够在短时间内完成大量的焊接工作，大大提高了生产效率。
此外，激光焊接还具有良好的可重复性和稳定性。
只要焊接参数设置得当，每次焊接的质量都能够保持高度一致，这对于大规模生产来说是一个巨大的优势。
然而，激光焊接技术也并非完美无缺。
它对焊接件的装配精度要求较高，而且设备投资成本相对较大。
但随着技术的不断发展和成本的逐渐降低，这些问题正在逐步得到解决。
接下来，让我们来了解一下焊接机器人。
焊接机器人是一种能够自动完成焊接工作的工业机器人。
它通常由机器人本体、控制系统、焊接电源、焊枪等部分组成。
焊接机器人的出现，极大地改善了焊接工作的环境和劳动强度。
工人不再需要长时间在高温、强光、有害气体等恶劣条件下工作，从而有效地保障了工人的身体健康。
焊接机器人具有高度的自动化和智能化水平。
通过预先编程，它可以按照设定的路径和焊接参数进行精确的焊接操作。
而且，一些先进的焊接机器人还具备焊缝跟踪、自适应控制等功能，能够实时调整焊接参数，以适应焊接过程中的各种变化，确保焊接质量的稳定性。
此外，焊接机器人能够实现 24 小时不间断工作，大大提高了生产效率。
激光焊机器人master-王雷
Norsom Wuhan Dongyue 目录
激 光 焊 硬 件 组 成
各 设 备 之 间 连 接
激 光 发 生 器 介 绍
激 光 头 介 绍
水 冷 机
机 器 人 程 序 说 明
焊 接 质 量 控 制
硬件组成
水冷机
5000W IPG激光器
激光头
热丝机与送丝机
激光头介绍—光学曲线
Le principe de fonctionnement d’une optique coudée est identique à celui d’une optique droite. En outre la lumiè re laser, aprè s collimation (1), se retrouve sur un miroir (2) puis (3), qui la dé vie en vue de sa focalisation (4). 光学曲线的功能和光学直线准则一样。而且激光光线，经过视准仪之后（1），来到镜片上（2），然 后如图（3），反射到镜片上，再通过聚焦镜离开（4）
关闸开关
IPG激光器冷却—DI水
5个水流量表： 1、关闸冷却 （光纤输入） 2、ch1光纤接口 冷却 3、ch2光纤接口 冷却 4、1#激光头冷 却 5、2#激光头冷 却（现场未用）
水冷机过来 的循环水入 口，主要冷 却光源模块 和电源模块
水冷机过来的DI水入 口
DI水从分水块出去到 激光头的
IPG激光器冷却—循环水
输入输出各64bit。
IPG激光器与机器人信号交互
IPG激光器与机器人信号交互
IPG激光器与机器人信号交互
IPG激光器与机器人信号交互
激光焊接技术及焊接机器人简介
激光焊接技术及焊接机器人简介1. 概述激光焊接技术是一种高能量密度激光束在焊接区域产生的熔化和固化过程。
与传统焊接方法相比，激光焊接具有快速、高效、精准的特点，广泛应用于制造业领域。
为了提高生产效率和焊接质量，焊接机器人被引入到激光焊接过程中。
本文将介绍激光焊接技术的基本原理以及焊接机器人的应用。
2. 激光焊接技术2.1 原理激光焊接技术利用激光的高能量密度和强聚焦能力，在焊接区域产生高温和熔化。
主要有以下几个步骤：1.激光发射器产生激光束，并通过光学系统进行聚焦，使激光束具有较高的功率密度。
2.激光束照射到焊接材料表面，使其局部熔化。
3.在熔化的同时，焊接材料受到气流或惰性气体的保护，防止其与周围环境发生反应。
4.熔化的焊接材料得到充分和均匀的冷却，形成焊缝。
2.2 优势激光焊接技术相比传统焊接方法有许多优势：•高质量：激光焊接可以实现高精度和高质量的焊接，减少焊接畸变和缺陷。
•高效率：激光焊接速度快，能够减少焊接时间和生产成本。
•高灵活性：激光焊接适用于各种材料和形状的焊接，具有很高的适应性。
•环保节能：激光焊接不需要使用焊接剂和辅助材料，减少了环境污染和能源消耗。
3. 焊接机器人3.1 简介焊接机器人是一种自动化设备，利用计算机控制系统和机械臂实现焊接操作。
它能够代替人工进行重复性、高精度和高效率的焊接任务。
在激光焊接过程中，焊接机器人承担着将激光焊接技术应用于实际生产中的重要角色。
3.2 特点焊接机器人具有以下几个特点：•精度高：焊接机器人的轨迹控制和力控制能力较强，可以实现高精度的焊接。
•稳定性好：焊接机器人通过传感器和反馈控制系统，能够实时调整焊接参数，提高焊接稳定性。
•柔性化：焊接机器人的机械臂可以灵活调整，适应各种形状和尺寸的焊接任务。
•自适应性强：焊接机器人配备了先进的图像处理和人工智能技术，能够自动识别焊接缺陷并进行修补。
3.3 应用焊接机器人在激光焊接中的应用包括：•汽车制造：焊接机器人可以用于汽车车身焊接、车轮焊接等任务，提高焊接质量和生产效率。
激光焊接机器人焊接技术及原理是什么-
激光焊接机器人焊接技术及原理是什么?激光焊接机器人使用可见光或紫外光作为热源，连接工件进行熔化和焊接。
激光是可行的，不仅因为高能激光本身，而且因为激光能量高度集中在某一点，这增加了其能量密度。
在激光焊接过程中，激光焊接材料的表面相互作用。
其中一些被物质吸收。
吸收不透明材料产生的光被吸收，金属的线性吸收系数为107~108/m。
对于金属，激光在金属表面的厚度为0.01~0.1m，即金属表面的温度会扩散到金属内部。
激光焊接机器人的焊接技术是什么?光子撞击金属表面形成蒸汽，蒸发金属并防止残余能量的反射。
如果焊接金属具有良好的导热性，则可以获得更大的渗透性。
激光在材料表面的反射、透射和吸收主要是由于光波电磁场与材料之间的相互作用。
在激光焊接机器人中，当激光波撞击材料时，材料的带电粒子将受到光波电矢量的振动速度、辐射能量的变化以及光子和电子的动能的影响。
在材料吸收激光之后，除了自由电子动能和束缚电子声子的激光能量之外，还有一些剩余的能量粒子，例如不受刺激光源的影响。
激光焊接机器人的基本原理是什么?在激光焊接机器人的焊接过程中，材料吸收的光能在极短的时间(约10秒)内转化为热能。
同时，热能限制了材料的激光辐射面积，然后热量从高转移到低。
金属吸收激光器，激光波长，温度，表面状态，材料特性，激光功率密度。
一般来说，金属激光的吸收率随温度和电阻率的增加而增加。
以上是关于激光焊接机器人焊接技术及工作原理。
如果您需要有关激光焊接机器人的更多信息，请联系我们。
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机器人激光焊接生产工艺
机器人激光焊接生产工艺
机器人激光焊接生产工艺是一种高效、精确、稳定的焊接技术，近年来得到了广泛的应用。
机器人激光焊接可以在高速、高精度的同时，实现对焊接过程的精准控制，从而大大提高了焊接质量和生产效率。
机器人激光焊接的生产工艺主要包括以下几个步骤：
1. 零件设计和加工：在进行机器人激光焊接之前，需要进行零件的设计和加工。
在设计和加工过程中，需要考虑到焊接的工艺要求，以便确保焊接后零件的质量和性能。
2. 清洁处理：在进行机器人激光焊接之前，需要对焊接接头进行清洁处理，以确保焊接时不会出现气孔和其他缺陷。
3. 焊接准备：在进行机器人激光焊接之前，需要进行一系列的焊接准备工作，包括设定焊接参数、选择合适的焊接材料和焊接方式等。
4. 机器人激光焊接：在进行机器人激光焊接时，需要将焊接接头精确定位，控制机器人的运动轨迹和焊接速度，以确保焊接质量和效率。
5. 检测和修复：在进行机器人激光焊接之后，需要进行检测和修复工作，以确保焊接质量和性能满足要求。
机器人激光焊接生产工艺的优点在于能够提高焊接效率和质量，减少人工干预和误差，降低生产成本和能源消耗，适用于各种材料和焊接要求，具有广泛的应用前景。
激光焊接机器人的结构
激光焊接机器人的结构激光焊接机器人是一种高度智能化的焊接设备，具有结构简单、操作灵活、精度高等特点。
下面将为大家详细介绍激光焊接机器人的结构。
激光焊接机器人主要由三大部分组成：机械结构、电气系统和控制系统。
首先，机械结构是激光焊接机器人的基础，它包括了机器人的骨架、关节、执行器等部件。
骨架是机器人的主体，由高强度的材料制成，能够支撑整个机器人的运动和工作。
关节是机器人的运动部件，通过电机驱动实现机器人的各种动作，如旋转、转动、伸缩等。
执行器是机器人的终端装置，用于焊接工作的执行，通常是一个激光焊头，可以实现高精度的焊接操作。
其次，电气系统是激光焊接机器人的动力系统，主要由电源、电机、传感器等组成。
电源为机器人提供动力，保证机器人正常运行。
电机是机器人执行器的驱动装置，通过精确的电控技术，实现机器人各个关节的运动。
传感器是机器人的感知装置，可以感知周围的环境和工件，为机器人提供重要的数据支持。
最后，控制系统是激光焊接机器人的智能大脑，包括硬件和软件两部分。
硬件主要是控制器和接口设备，控制器负责接收传感器传来的信号并处理，同时指挥电机实现相应的动作。
接口设备将控制器与机器人的其他部分连接起来，实现数据的传输和控制的实时反馈。
软件则是控制系统的核心，通过编程来控制机器人的运动和焊接过程，具有智能化、自学习能力。
软件还可以通过用户界面与操作人员进行交互，提供友好的操作界面和参数设置。
总而言之，激光焊接机器人具有简单灵活、高精度和高智能的特点。
它的结构由机械结构、电气系统和控制系统三部分组成，各部分起着不可或缺的作用。
了解激光焊接机器人的结构，可以引导我们更好地使用和维护机器人，在工业生产中发挥更大的作用。
焊接中的激光焊接机器人技术
焊接中的激光焊接机器人技术激光焊接机器人技术是一种应用于现代制造业的高科技技术，它采用机器人加上激光焊接设备，是一种自动化的焊接方式。
激光焊接机器人技术具有速度快、自动化程度高、焊接质量好、效率高、节省人力物力成本等优点，因此受到了越来越多的认可。
一、激光焊接机器人技术的应用场景激光焊接机器人技术可以广泛应用于汽车、电子、航空、船舶、通信、仪器仪表、化工等行业。
其中最大的应用是汽车制造业，因为激光焊接机器人技术能够大大提高汽车制造的效能和质量，特别是大型汽车的焊接，完全可以由激光焊接机器人来完成。
二、激光焊接机器人技术的优点2.1 焊接质量高激光焊接机器人具有非常高的定位精度，通过激光焊接技术，焊接过程中的光源稳定，热影响区较小，可以焊接很窄的间隙，而且热变形相对较小，焊缝表面平整光滑，焊缝质量和强度好，非常适合高精度工业产品的制造。
2.2 可靠性高激光焊接机器人可以实现有无纤维光导操作，也就是说它是采用无触点方式的操作，焊接产生的热量很小，而且结构简单，无需额外的电弧和保护气体，从而可以保证焊接的可靠性和稳定性。
2.3 速度快激光焊接机器人的工作速度非常快，可以达到每秒几米移动的速度，这也是传统手工焊接难以达到的速度，在这个速度下，可以大大缩短制作的周期，提高了生产效率。
尤其在对大型工件进行焊接时，传统的方法很难完成，而是需要用机器人来完成。
2.4 自动化程度高激光焊接机器人具有非常高的自动化程度，只需进行一些简单的工件程序设置就可以实现焊接，无需重复设置，也不需要进行繁琐的操作，这不仅节省了时间和人力，而且还减少了瑕疵的产生。
三、激光焊接机器人的应用案例分析一、汽车制造行业汽车制造业自上世纪70年代起就开始采用激光焊接机器人技术。
一方面，激光焊接机器人可以提高汽车的外观质量，另一方面，也可以提高汽车的安全性、舒适性和性能。
例如Mercedes-Benz S级轿车的汽油喷油器外壳就是通过激光焊接机器人完成的。
【机械要点】焊接智能机器人激光焊接技术你知道吗？
张小只智能机械工业网张小只机械知识库焊接机器人激光焊接技术你知道吗？ 激光加工技术与传统加工技术相比具有很多优点，所以得到广泛的应用。
激光焊接时激光加工材料加工技术应用的重要方面之一，以美国、欧盟、日本为首的工业发达国家非常重视激光技术的发展与应用，都将激光技术列入国家发展计划中，投以巨资。
目前激光焊应用领域主要有：制造业、粉末冶金、汽车工业、电子工业、生物医学、航空航天、造船工业等。
​ 激光焊接的熔深是指焊接过程中被激光熔化的工件厚度。
一般情况下认为小孔深度即为熔深，因此往往将小孔末穿透工件一杯熔透的情形。
通过对激光焊接过程和焊缝面熔状态的分析，可以确定激光熔焊存在以下几种熔透状态。
1. 未熔透。
焊接过程中小孔及其下方的液态金属都没有穿透母材(工件)，在工件背面看不到金属被熔化的任何痕迹。
2. 仅熔池透。
焊接过程中小孔已接近工件的下表面，但尚未穿透工件，而小孔下方的液态金属则透过工件背面。
虽然工件背面被熔化，但因表面张力的作用，液态金属无法在工件背面形成较宽的熔池，因此凝固后焊缝背面呈现细长连续或不连续的堆高。
这种状态虽也属熔透范围，但因背面熔宽太窄，融透是不可靠和不稳定的，特别是对接焊是焊缝对中稍有稍有偏差就会出现未熔合。
3. 适度熔透(小孔穿透)。
焊接过程中小孔刚好穿透工件，此时小孔内部的金属蒸汽会向工件下方喷出，其反冲压力会使液态金属向小孔四周流动，导致熔池背面宽度明显增加，焊接后形成背面熔宽均匀适度且基本无堆高的焊缝形态。
4. 过熔透。
焊接过程中由于过高的热输入使的小孔不仅穿透了工件，而且小孔直径和其周围的液态金属层厚度明显增加，导致熔池过宽(明显大于“适度熔透”状态下的背面熔宽)，甚至造成焊缝表面凹陷等。
机器人激光焊接如何减少飞溅【秘籍】
如何解决焊接机器人焊接时出现的焊偏咬边飞溅过多等问题。
什么是激光焊缝跟踪？主要由激光焊机、激光3D智能传感器和机器人（运动控制系统）。
利用激光3D焊缝跟踪传感器的三角反射式原理，得到激光扫描区域内各点的位置信息，通过软件算法完成对常见焊缝的在线实时检测。
设备通过计算检测到的焊缝与焊枪之间的偏差，输出偏差数据，由运动执行机构实时纠正偏差，精确引导焊枪自动焊接，从而实现对焊接过程中焊缝的智能实时跟踪。
实现无人化焊接。
什么是焊接机器人？焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人。
工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。
为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。
焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊（割）枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。
焊接机器人焊接过程中可能会出现的问题①出现焊偏问题：可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题。
这时，要考虑(焊枪中心点位置)是否准确，并加以调整。
如果频繁出现这种情况就要检查一下机器人各轴的零位置，重新校零予以修正。
②出现咬边问题：可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对，可适当调整。
③出现气孔问题：可能为气体保护差、工件的底漆太厚或者保护气不够干燥，进行相应的调整就可以处理。
④飞溅过多问题：可能为焊接参数选择不当、气体组分原因或焊丝外伸长度太长，可适当调整机器功率的大小来改变焊接参数，调节气体配比仪来调整混合气体比例，调整焊枪与工件的相对位置。
焊缝跟踪系统焊接机器人工作优势：●能够稳定提高焊接质量，受人为因素较少，参数一致。
●提高生产效率。
●焊接精度高，实时监测。
●降低了对操作者的焊接技术要求，提高了用工环境。
焊缝跟踪传感器具体型号参数●可跟踪0.1mm 宽度缝隙，可达0.04mm 跟踪精度支持多种焊缝类型，以保安全焊接和焊缝●开源的软件架构，用户可自行添加通讯协，与各种机器人进行配合●提高生产率，对于复杂物体降低编程工作量。
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图1 激光钎焊焊缝外观激光焊接因具有高能量密度、可聚焦、深穿透、高效率、高精度及适应性强等优点，受到各汽车厂家的高度重视。
长安福特马自达从建厂初期就引进了福特成熟的激光焊接技术，极大地提高了车身的焊接质量。
激光焊是利用高能量密度的激光作为热源的一种高效、精密的焊接方法。
随着航空航天、汽车、微电子等行业的迅猛发展，产品零件结构形状越来越复杂，人们对产品加工精度和表面完整性，以及生产效率、工作环境的要求越来越高，传统的焊接方法难以满足要求，以激光为代表的高能焊接方法得到广泛应用。
激光焊接因具有高能量密度、可聚焦、深穿透、高效率、高精度及适应性强等优点，受到各汽车厂家的高度重视。
福特工厂在20世纪80年代已广泛应用了该项技术，长安福特马自达从建厂初期就引进了福特成熟的激光焊接技术，极大地提高了车身的焊接质量。
激光焊的原理及特点激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。
按激光器输出能量方式的不同，激光焊可分为脉冲激光焊和连续激光焊（包括高频脉冲连续激光焊）；按激光聚焦后光斑上功率密度的不同，激光焊可分为传热焊和深熔焊；在激光深熔焊中又分为对接焊（钎焊）和搭接焊，前者需要填钎料，外观美观。
激光焊的优势主要包括：激光焦点光斑小，功率密度高，能焊接一些高熔点、高强度的合金材料；激光焊是无接触加工，没有工具损耗和工具调换等问题；激光能量和移动速度可调，可实现多种焊接加工；自动化程度高，可以用计算机进行控制，焊接速度快、功效高，可方便地进行任何复杂形状的焊接；热影响区和材料变形小，无需后续工序处理；激光可通过玻璃，焊接处于真空容器内的工件及处于复杂结构内部位置的工件；易于导向、聚焦，实现各方向变换；激光焊接与电子束加工相比较，不需要严格的真空设备系统，操作方便；生产效率高，加工质量稳定可靠，经济和社会效益好。
图2 激光焊接质量控制激光焊接设备激光焊接设备主要由激光器（固体、气体、半导体）、导光系统、控制系统、工件装夹及运动系统等主要部件和光学元件的冷却系统、光学系统的保护装置、过程与质量的监控系统、工件上下料装置及安全装置等外围设备组成。
1. 激光器用于激光焊接的激光器主要有CO2气体激光器和YAG固体激光器两种。
CO2气体激光器功率大，是目前深熔焊主要采用的激光器，但从实际应用出发，在汽车领域，YAG 固体激光器的应用更广。
随着科学技术的迅猛发展，半导体激光器的应用愈加广泛，由于其具有占地面积小、功率大、冷却系统小、光可传导、备件更换频率和费用低等优点深受用户青睐，长安福特马自达工厂所使用的固体激光器和半导体激光器的技术参数比较如表所示。
2. 光导和聚焦系统光导聚焦系统实现激光的传送、方向和焦点控制。
光学镜片的状态对焊接质量有着非常重要的影响，因此要对光学镜片进行定期维护。
3. 焊接机器人焊接机器人作为运动及控制系统，可精确控制激光焊接轨迹，并携带自动跟踪系统，保证焊接质量稳定、可靠。
激光焊的应用长安福特马自达工厂采用激光焊接技术主要对车身顶盖与侧围的接合处进行焊接，并对车身的部分零件进行切割。
采用激光焊后，可达到两块板材之间的分子结合，且板材变形极小，几乎没有连接间隙，从而将车身强度提升30%。
此外，因激光焊形成的是连续焊缝，经过打磨器打磨后表面非常光滑、顺畅，在外观上比普通点焊更美观（如图1所示）。
固体激光器和半导体激光器的技术参数对比1. 对接焊（钎焊）在蒙迪欧致胜车型焊接中，我们采用了激光钎焊技术。
以激光作为热源，以铜丝作为钎料，以机器人作为运动控制系统进行高效、洁净的焊接。
激光钎焊系统的组成部分及功能主要包括：（1）机器人（德国KUKA）：控制运动轨迹、姿态和激光动作。
（2）送丝机（FRONIUS）：激光铜焊所用焊丝由该设备控制，送丝速度、送丝开始和结束时间及预热参数等由机器人程序发给送丝机进行控制。
（3）激光器（德国LASERLINE）：提供焊接所需的能量，最大输出激光功率为4kW，使用2 700W的能量进行焊接，双通道输出。
（4）冷却器（德国RIEDEL）：对激光源冷却水进行降温，采用热交换器，其内部用的是“自来水”，激光源用的是蒸馏水，其热量通过车间循环水带走。
（5）聚焦系统（德国HIGHYAG）：对光聚焦，含有防撞、机械定位等功能。
（6）焊接工件：激光铜焊采用对接焊，在中间补材料。
（7）测试夹具：当有焊接质量问题时，需在此夹具上焊接试件，调整到最佳状态。
激光钎焊采用的是对接焊，对程序调整和设备稳定性要求较高，极少的一点变动都有可能导致整车的报废。
其影响质量的因素包括：激光头聚焦位置、机器人运行速度、送丝速度、预热电流及铜丝质量等。
常见质量问题：漏焊、小孔、焊穿及焊丝熔化不全等。
若长度小于100mm可用等离子MIG焊补（铜）；长度大于100mm，则需采用激光补焊。
图3 总线设计2. 搭接焊该焊接方式主要用在VOLVO车型中，以激光作为热源，以机器人作为运动控制系统，无钎料，两板材结合方式为搭接。
激光搭接焊系统的组成部分及功能包括：（1）机器人（ABB）：控制焊接运行速度，聚焦系统姿态、焊接参数等。
（2）聚焦跟踪系统（瑞典PERMANOVA）：控制焊缝检测、轨迹引导和安全防护等。
（3）聚焦系统（瑞典PERMANOVA）：调整光束，聚焦，与软件配合使用。
（4）工件：采用搭接焊。
（5）激光器（TRUMPF）：提供焊接所需的能量。
（6）车身定位控制设备：对车身进行固定，由机器人用光电开关重新建立工件坐标系。
该焊接方式稳定性较高，工艺没有激光钎焊复杂，外观美观。
3. 激光焊接质量控制为了保证每一台车的激光焊接质量都合格，长安福特马自达工厂拥有一套完善的质量检测控制体系。
激光焊接质量控制主要由外观检查、晶相分析和拉力试验三大部分组成，各部分都有相应的检测指标及技术规格要求。
车体从激光焊工位传出后，由现场操作者对激光焊焊缝外观进行检查，如焊接不良则进行返修或报废。
同时，每月抽检一个车进行破坏试验，并对激光焊焊缝进行晶相分析和拉力试验（如图2所示）。
激光焊常见的应用问题1. 气孔、漏焊、焊穿出现该问题的主要影响因素有：焊接压力（搭接焊）、保护气、焊接轨迹、聚焦位置及送丝系统（对接焊）。
激光钎焊工艺较复杂，对技术要求较高，其发光、送丝和通电流的时间差要达到较好的配合，才能有效保证焊接质量的稳定。
在顶盖与侧围结合的始端和末端处，如果出现无丝、丝过多和烧穿等问题，可调节程序中光、丝和电流的时间差来解决。
2. 中途停焊目前，该问题在国内外汽车激光焊接的应用上普遍存在。
总的来说，其影响因素主要分为软件和硬件两个方面。
硬件方面主要包括：激光源、聚焦系统、光纤、冷却器、送丝机及机器人。
软件方面主要包括：机器人程序、PLC程序、安全PLC程序、电压稳定性、激光程序、聚焦系统程序及轨迹跟踪引导程序。
其中，PLC程序和电压稳定性对该故障影响较多，由于目前能源较紧张，且部分工厂在建厂初期未能将大功率设备与精密设备（控制系统）的电源线路有效分开，造成工厂内部电压波动较大，激光焊接设备不能正常工作，故障频率高。
在编辑PLC程序时，因考虑了过多且部分不必要的互锁，造成外部条件出现极小变化，激光和机器人便停止工作。
3. 激光失控（安全）在设计激光焊接设备总线连接时，要充分考虑到安全性，如果总线出现故障，机器人如何实现对激光的控制，停止激光？从图3可以看出，在PROFIBUS总线中，激光源作为机器人的子站，而机器人又作为PLC 的子站。
在SAFETYBUS总线中，机器人和激光源都作为安全PLC的子站。
但该设计图有一个问题，由于激光源与机器人之间无总线看门狗，一旦机器人的总线出现一个闪断，机器人就会因诊断到自身总线错误停止运动，但激光无法得到机器人发给的停止信号，便会出现机器人停、激光不停的危险状态。
为了避免此问题发生，可以采用如图3上绿线部分的措施，即通过机器人将信号传给PLC，再由PLC传给安全PLC，最后由安全PLC来停止激光；也可将激光源作为PLC的子站，直接由PLC来进行控制。
结语激光焊接技术经过几十年的快速发展，已深入到包括汽车行业在内的多个领域。
高效、快捷、自动一体化，使激光焊接技术占据了极大优势，但同时也暴露出一些问题，稳定性和成本方面与普通电阻焊相比，还有待提高。
激光焊接技术在长安福特马自达工厂的应用，不仅提高了车体质量，使汽车品质更具竞争力，而且培养和锻炼了一批激光技术应用人才，为以后车型的激光焊接技术应用储备了能量。
国际知名激光加工设备生产厂商—深圳市大族激光科技股份有限公司（以下简称为大族激光）在激光器的可移动性、体积大小等方面下功夫，用光纤传输激光，使激光器适合汽车生产线的需要。
大族激光研制的光纤传输激光焊接机利用光纤耦合聚焦，激光头和机械之间通过光纤柔性连接，激光头可以远离焊接机，实现了主机和加工之间的软连接，使机器能够更好地配合各种生产线，易于实现自动化。
激光器性能稳定可靠、寿命长、占地面积小、使用维护方便，特别适用于激光加工车间和自动化生产线。
本文结合工作实际介绍了激光焊接的工艺特点、系统构成、技术运用以及激光焊接在汽车车身制造方面的应用、发展现状、方向等，特别介绍了业内的一些解决方案提供者。
焊接是指一种将材料永久连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。
几乎所有的产品在生产制造中都不同程度地应用了焊接技术。
焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。
进入21世纪，中国已逐渐成为世界上最大的焊接钢结构制造国。
车身激光焊接的概念在汽车制造工艺里，焊接同样是汽车装配流水线上一道不可缺少的工序。
通常来讲，车身焊接主要有电阻电焊、缝焊、二氧化碳焊等方式。
近年来，世界上出现了激光焊接技术并且发展得很快，我国的大众车系最先采用了激光焊接这种先进的制造工艺。
激光焊接是指将具有高能量密度的、被聚焦到微小点上的激光光束配合使用非活性气体，不氧化熔融部分而进行焊接的加工方法。
与传统的点焊工艺不同，激光焊接可以达到两块钢板之间的分子结合，通俗而言就是焊接后的钢板硬度相当于一整块钢板，从而将车身强度提升30%，车身的结合精度也大大提升。
当车辆发生碰撞时，采用激光焊的车身安全系数也更高。
另外，车辆在道路上行进时，来自地面的颠簸会转换成每分钟上千次的扭曲运动，考验车身的质量，如果车身结合强度不够，轻则车内异响频频、噪音大，严重的可能导致安装在车辆上的零部件如变速箱、前后桥的损坏或者车身断裂。
事实上，无论多好的路况，我们的座驾都在不断进行高强度扭曲运动，而且随着速度提升、路程增加，这种考验会越来越严峻，并直接关乎驾乘者的安全。
激光焊接的实际使用意义同样体现在这一点上。