激光技術(shù)與機器人技術(shù)的融合產(chǎn)生了激光加工機器人，隨后，各國都加大了對激光加工機器人的研發(fā)，并推動了激光加工機器人技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。現(xiàn)今，國內(nèi)外的汽車領(lǐng)域已經(jīng)大量的采用了這制造技術(shù)，在節(jié)省人力的同時，大大地提高了汽車制造的質(zhì)量，并且降低了制造成本，有效的提升了汽車企業(yè)的經(jīng)濟效益。本文系統(tǒng)的對激光技術(shù)與機器人技術(shù)的融合進行了討論，對工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)設(shè)備設(shè)計的發(fā)展能夠起到一定的推動和促進作用，另本文對激光加工機器人技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用進行了詳細的討論，對工業(yè)自動化與智能化起到至關(guān)重要的導(dǎo)向作用。
1 激光加工機器人概述
1.1 激光加工機器人的組成
一般來說，激光加工機器人包含十大組成部分，主要有高功率可光纖傳輸激光器、光纖耦合和傳輸洗系統(tǒng)、六自由度機器人本體、激光加工頭、激光加工工作臺等。這十大組成部分根據(jù)特定的工作原理展開工作，從而有效地完成不同的工作。圖 1 是時下較為流行的工業(yè)實用型機器人基本結(jié)構(gòu)圖，通過CPU對系統(tǒng)進行整體的控制，并對各個模塊采集來的數(shù)據(jù)進行計算、比較、判斷，輸出模塊為各個執(zhí)行機構(gòu)（喇叭、電機、LCD等）；傳感器采集外界環(huán)境信息，感觸外界環(huán)境的變化并傳送給CPU；電源模塊為整個系統(tǒng)的運行提供穩(wěn)定的電源。
1.2 激光加工機器人的類型
在機器人的系統(tǒng)中，是光機一體化，因而系統(tǒng)比較復(fù)雜，而且劃分的標準的不同，所包含的機器人類型也不相同。根據(jù)機器人結(jié)構(gòu)劃分，可分為兩種，一種是框架式機器人，在這類型機器人中，包含三坐標高精度龍門框架、傳輸光纖、高功率激光機等組成部分；另一種是關(guān)節(jié)式機器人，這種機器人的組成部分也非常多，比如六自由度本體系統(tǒng)、高功率激光器、檢測系統(tǒng)等，在進行加工時，關(guān)節(jié)式機器人可以實現(xiàn)六個自由度加工，關(guān)節(jié)式機器人多應(yīng)用于生產(chǎn)線。
1.3 激光加工機器人的控制方式
（1）在線編程機器人。這種機器人在進行加工時，智能化的程度最低，因此，也將其稱為第一代機器人。在機器人進行操作之前，根據(jù)實際的作業(yè)條件，設(shè)置好加工路徑及加工參數(shù)，并在示教盒中進行編程，設(shè)置完成之后按設(shè)定的程序啟動一次，并予以保存，隨后，機器人就會根據(jù)自身的動作記憶系統(tǒng)進行重復(fù)操作。從操作上看，在線編程機器人的操作簡單，因此，工作人員的技術(shù)要求比較低。
（2）離線編程機器人。所謂離線編程，是指部分或完全脫離機器人，在編制機器人所需的工作程序時，借助計算機來實現(xiàn)，這是第二代機器人。通過計算機及相關(guān)的輔助設(shè)計技術(shù)，將機器人及工作環(huán)境的幾何模型建立起來，隨后，通過相關(guān)的操作將任務(wù)設(shè)置完成并導(dǎo)入機器人控制柜中，以實現(xiàn)機器人運動并進行良好的控制。離線編程機器人在進行工作時，具有較高的安全性，而且所花費的成本還比較少。
（3）智能自主編程機器人。在這種類型的機器人中，所安裝的傳感器種類比較多，對于外部工作環(huán)境能夠良好的感知，與人類非常接近。對于智能自主編程機器人來說，感知、決策、規(guī)劃、自主變成等工作都可以出色的完成，這是第三代機器人。當前，智能自主編程機器人還只是處于試驗研究階段。
2 激光加工機器人技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用
目前工業(yè)機器人技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)成為一種標準設(shè)備二廣泛應(yīng)用于工業(yè)界，國內(nèi)外形成了著名的工業(yè)機器人公司。在我國，機械制造業(yè)、 汽車制造業(yè)、鋼鐵企業(yè)等一些重工業(yè)都以廣泛應(yīng)用了激光機器人技術(shù)。
2.1 機器人激光焊接
當前，應(yīng)用激光加工技術(shù)機器人最多的領(lǐng)域便是汽車領(lǐng)域。對于汽車生產(chǎn)來說，要經(jīng)過一系列的流水線制造才能完成，在流水線中有一道焊接工序，這是非常重要的工作部分。在焊接工序中，應(yīng)用了機器人激光焊接技術(shù)。在傳統(tǒng)的機器人焊接中，采用的為電阻點焊技術(shù)，主要是焊接車身及零部件，與傳統(tǒng)的機器人焊接相比，機器人激光焊機具有很多無可比擬的優(yōu)勢，比如焊接速度變得更為快速，焊接精度得到有效的提高，車身的剛度得到提升，焊接邊緣小等。通過機器人激光焊接技術(shù)的應(yīng)用，汽車生產(chǎn)的效率得到了顯著的提高，同時，車身的質(zhì)量及安全性也得到了有效的保證。另外，機器人激光焊接在進行焊接時不需要進行接觸，使得車身更具現(xiàn)代化理念。汽車公司在進行流水線生產(chǎn)時，均需要進行大批量的生產(chǎn)，為了滿足這一要求，就需要應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立一個完善的工作站，從而實現(xiàn)多個激光焊接機器人同時工作。
2.2 機器人激光切割
在激光加工技術(shù)中，所包含的內(nèi)容比較多，激光切割技術(shù)就是其中一種，國外在進行汽車生產(chǎn)時，最早應(yīng)用的就是激光機器人切割技術(shù)。目前，在大眾公司、通用公司等公司的汽車制造生產(chǎn)線上，大批量的應(yīng)用了機器人激光技術(shù)，這樣一來，在進行車身切割時，將更具人性化，從而很好地滿足了客戶的需求。
2.3 機器人激光熱處理
隨著汽車行業(yè)以及科學及時的發(fā)展，在汽車生產(chǎn)的過程中，在線生產(chǎn)和現(xiàn)場生產(chǎn)的要求會越來越高，且需求也會越來越大，為了更好的進行在線生產(chǎn)及現(xiàn)場生產(chǎn)，國外進行了相關(guān)的研究，最終研究出了激光熱處理機器人，隨后，在推廣及應(yīng)用的過程中取得了比較大的成功，現(xiàn)今，在我國的汽車行業(yè)中也應(yīng)用了激光熱處理機器人，比如上汽通用五菱汽車股份有限公司，通過該項技術(shù)的應(yīng)用，有效的提高了模具的使用壽命，并提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)
