激光焊接機器人系統(tǒng)已越來越廣泛地被應(yīng)用于手機、筆記本電腦等電子設(shè)備的攝像頭零件、LCD零件及微型電動機、微型變壓器等零部件的焊接,還可用于液晶TV、數(shù)碼照相機、航空航天軍工制造、汽車零件制造等領(lǐng)域。
激光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴散,將材料熔化后形成特定熔池。
脈沖波形在焊接中是一個重要問題,尤其對于薄片焊接更為重要。當(dāng)高強度束射至材料表面,金屬表面將會有的能量反射而損失掉,且反射率隨表面溫度變化。在一個脈沖作用期間內(nèi),金屬反射率的變化很大。
因為激光焦點處光斑中心的功率密度過高,容易蒸發(fā)成孔。離開激光焦點的各平面上,功率密度分布相對均勻。離焦方式有兩種:正離焦與負離焦。焦平面位于工件上方為正離焦,反之為負離焦。按幾何光學(xué)理論,當(dāng)正負離焦平面與焊接平面距離相等時,所對應(yīng)平面上功率密度近似相同,但實際上所獲得的熔池形狀不同。負離焦時,可獲得更大的熔深,這與熔池的形成過程有關(guān)。
焊接柔性化技術(shù)也是我們著力研究的內(nèi)容。在未來的研究中,我們將各種光、機、電技術(shù)與焊接技術(shù)有機結(jié)合,以實現(xiàn)焊接的化和柔性化。用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)焊接工藝裝備,是提高焊接自動化水平淡的根本途徑。將數(shù)控技術(shù)配以各類焊接機械設(shè)備,以提高其柔性化水平,是我們當(dāng)前的一個研究方向;另外,焊接機器人與系統(tǒng)的結(jié)合,實現(xiàn)自動路徑規(guī)劃、自動校正軌跡、自動控制熔深等功能,是我們研究的。
焊接控制系統(tǒng)的集成是人與技術(shù)的集成和焊接技術(shù)與信息技術(shù)的集成。集成系統(tǒng)中信息流和物質(zhì)流是其重要的組成部分,促進其有機地結(jié)合,可大大降低信息量和實時控制的要求。注意發(fā)揮人在控制和臨機處理的響應(yīng)和判斷能力,建立人機圣誕的友好界面,使人和自動系統(tǒng)和諧統(tǒng)一,是集成系統(tǒng)的不可低估的因素。