Page 17 - 工业机器人控制技术研究

第一章 工业机器人的发展

性进行焊接位置的飞溅清理、焊渣清理，明确有无气孔、裂纹、咬边、缺陷等问
题，一旦发现问题立即处置。
（三）激光焊接切割机器人

1. 激光焊接机器人在机械制造方面应用
从广义角度讲，激光焊接机器人也包括激光切割机器人，虽然有很多厂家有
专门分开生产激光焊接机器人与激光切割机器人，但也因为很多厂家换上前端很
少配件，激光焊接就秒变激光切割了。而且，在机械制造热加工方面焊接和热切

割也是不分家的，如介绍气焊时，也往往附带介绍气割（热切割）。从焊接角度
上讲，气焊是焊接的一部分，由于气割所用设备与气焊基本相同，操作也有近似
之处，因此常把气割与气焊在使用上和场地上都放在一起。所以，激光焊接机器
人与激光切割机器人也放在一起。当然，医用激光机器人属于特例，主要用于手

术治疗，就不在此详谈了。
在工业生产经常会用到切割机器人，根据机器人不同的功能、工作原理，切
割机器人分为火焰切割机器人、等离子切割机器人、激光切割机器人、水切割机
器人等。在 20 世纪 50—60 年代作为板材下料切割的主要方法：对于中厚板采用

氧乙炔火焰切割，对于薄板采用剪床下料，成形复杂零件大批量地采用冲压，单
件的采用振动剪。20 世纪 70 年代后，为了改善和提高火焰切割的切口质量，又
推广了氧乙烷精密火焰切割和等离子切割。为了减少大型冲压模具的制造周期，
又发展了数控步冲与电加工技术。在众多的切割机器人中，激光切割机器人的效

率最高，切割精度也是其他切割机器人无法媲美的。激光切割机器人是用聚焦镜
将 C02 激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同时用与激光束同轴的压缩气体吹
走被熔化的材料，并使激光束与材料沿一定轨迹做相对运动，从而形成一定形状
的切缝的工业切割机器人。激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，

可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。从 20 世纪 70 年代以来随
着 CO 2 激光器及数控技术的不断完善和发展，目前已成为工业上板材切割的一
种先进的加工方法。激光机器人在切割的过程中，速度快、噪声小，切割出来的
材料缝隙狭窄，极大程度地节省了原材料。切割后的切面整齐光滑，不需要后期

再进一步打磨清洁的处理，大大提高了生产效率。
2. 激光焊接机器人特点
实现低变形量、高速焊接。能量密度高、输入热量低。运转成本降低。电光

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