機器人柔性激光切割在汽車行業(yè)的應用正變得日益普遍，這與激光技術的發(fā)展和機器人精密軌跡控制技術的完善有著密不可分的聯(lián)系。

 
　　機器人柔性激光切割的方式多種多樣钉栈，既可以做成單機器人切割平臺，又可以組合成柔性加工生產(chǎn)線具雹。涉及的工件主要是兩種不同類型的零部件：一種是金屬件通過擠壓或者拉延形成的3D車體結構件和覆蓋件滥庭，包括熱成型件等;另外一種是管狀金屬結構件，包括排氣管衔系、交叉梁等胞讯。覆蓋件傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式是通過開模具沖壓，然后再進行沖孔模和切邊模等工序;熱成型件和管件通過昂貴的五軸激光切割機床來完成砾褂。正因為高昂的設備成本炸涝，所以只有某些合資品牌的汽車廠商才有能力采購進口五軸機床昼浦。
　　
　　新形勢下，汽車使用者的需求正變得多樣化和個性化筒主，越來越多新車型涌現(xiàn)关噪。大部分車出現(xiàn)逐步批量縮小的態(tài)勢，因為部分汽車廠商無法預測和保證將來某一車型的銷量和穩(wěn)定的產(chǎn)量乌妙，所以開始嘗試低成本的機器人激光柔性切割設備或生產(chǎn)線使兔。這種趨勢從汽車備件市場開始，不斷地向工程機械冠胯、客車火诸、農(nóng)用車、電動車等領域拓展和普及荠察。
　　
　　適用于汽車行業(yè)的激光切割機器人
　　
　　汽車行業(yè)使用了很多工業(yè)機器人置蜀，但在激光切割領域的應用卻很少，問題存在于三個層面悉盆。一是汽車行業(yè)機器人應用主要集中在精度要求低的點焊盯荤、弧焊、噴涂焕盟、搬運等秋秤，但激光切割往往要求很高的位置精度，且對小圓等小軌跡精度有很高的要求;另一方面取決于機器人的效率铣飘，一般機器人各個軸關節(jié)運動控制速度比較慢纷辈，同時機器人手臂重量過大不適合高速運動;第三方面是機器人的剛性，剛性差的機器人抖動厲害卤酬，機器人循跡性差膛躁，而且機器人變形厲害，無法準確達到工件數(shù)模中需要切割的精確位置枕娱。因此赢虚，傳統(tǒng)汽車行業(yè)流行的機器人在激光切割方面被客戶質疑也是可以理解的。
　　
　　有著百年精密機械和高速運動控制經(jīng)驗的史陶比爾公司叶素，設計領域最寬的就是汽車行業(yè)舰秀，針對汽車行業(yè)需求，史陶比爾在激光方面推行RX160L倒裝方式龍門結構機器人柔性切割系統(tǒng)解決方案屹请，該系統(tǒng)從以下幾個方面有了突破：
　　
　　大尺寸機器人寬幅面枚鸭。采用RX160L機器人，2.05m的球型工作區(qū)域癣臭，切割臺面寬度可以達到3m零院，超過昂貴的五軸機床的工作臺寬度，一般汽車零部件尺寸都在RX160L倒裝機器人工作區(qū)域內村刨，有些大工件也可以通過移動平臺來實現(xiàn)告抄。
　　
　　手臂重量輕，剛性好嵌牺。史陶比爾采用整體鑄造管狀結構保持剛性;材料選用變形較小但重量輕的航空鑄鋁打洼。RX160L機器人手臂重量只有250kg，而歐系相同手臂的機器人要超過400kg逆粹，非常不適合機器人柔性激光切割的需求募疮。
　　
　　機器人的機械精度差異。機器人機械精度除了剛性差異外僻弹，最重要的差異在于機械傳動的誤差阿浓，而機械傳動的誤差主要體現(xiàn)在減速器上。史陶比爾采用的獨特專利減速系統(tǒng)JCS蹋绽，公司將一百多年在精密機械上的經(jīng)驗技術成功應用于機器人上芭毙。這就是為什么史陶比爾可以在小孔切割上得到客戶認可的原因。
　　
　　將五軸機床技術成功移植到機器人
　　
　　離線編程技術和自動生成工裝夾具是機床行業(yè)得到推廣的關鍵技術之一卸耘，這些技術在機器人領域的開發(fā)和成功應用魁跷，使得機器人柔性激光切割解決方案和汽車行業(yè)應用無縫鏈接。
　　
　　傳統(tǒng)的機器人編程方式是在線示教編程笙铸，費時費力洗念，特別是汽車覆蓋件或者管件，需要切割的都是復雜空間曲線奖踏，示教無法達到設計要求提蕴。
　　
　　史陶比爾采用ROBOTMASTER軟件進行ST?UBLIRX160L機器人離線編程。ROBOTMASTER機器人離線軟件可以虛擬真實的切割環(huán)境橱泻，包括機器人灼镣、激光切割工具頭、工件及夾具猪楣。軟件可以快速設置和優(yōu)化最佳機器人切割姿態(tài)刷络，如果系統(tǒng)出現(xiàn)干涉或者超出范圍，軟件會智能提示象掖。
　　
　　通過離線軟件還可以自動生動精密的工裝夾具丽优。英國PEPS離線軟件是專門為全世界最精密的機器人ST?UBLI定制開發(fā)的機器人激光切割離線編程軟件。它能夠提供自動生成工裝夾具程序腾蔼，用戶可以根據(jù)工件三維數(shù)模來選擇工裝夾具并可進行微調手趣。
　　
　　很多集成商選用不適合激光切割的普通機器人，效率低下且效果差肥荔，影響了汽車行業(yè)用戶對這個領域的認知绿渣，否定了機器人方案。史陶比爾則認為燕耿，優(yōu)秀的集成商會選用高精度的機器人并將其整合到精密的系統(tǒng)結構中中符，根據(jù)不同的用戶產(chǎn)品由基本型演化成不同的機器人柔性切割方案姜胖，可以采用單機、雙機或多機和平臺數(shù)量之間進行組合淀散。
　　
　　切割效率由方案及經(jīng)驗決定
　　
　　集成商集成能力高低決定最終切割效果和效率右莱。德國JENOPTIK是史陶比爾的激光應用集成商，采用史陶比爾定制開發(fā)的TX90激光切割專用機器人档插、定制輕型切割頭和獨有的BIM(Beam-In-Motion)技術慢蜓。該設備的小孔定位精度能達到±50um，直線速度>12m/min郭膛。如果產(chǎn)品產(chǎn)量比較高晨抡，JENOPTIK公司可以提供雙機器設備或者多機器人解決方案。
　　
　　本地一些技術實力較強的激光切割系統(tǒng)集成商也在不斷提高對機器人激光切割認識并不斷提高集成能力盏酵。深圳大族激光在汽車行業(yè)應用的機器人激光切割解決方案中就選用了史陶比爾的機器人產(chǎn)品慷抛，這個系統(tǒng)包含兩個移動工作平臺，機器人在兩個平臺上的工件間切換姓赂，非工作的移動平臺推出來進行上料袋凶。這套系統(tǒng)的客戶是一個客車制造廠，車廠設備負責人對此非常滿意痢腋，不僅切割效果好弦捶，而且效率高，雙工位平臺不會浪費上料的時間二场，目前這個客戶已經(jīng)購買近十臺史陶比爾機器人設備党砸。而且他們計劃重新設計一條沖壓線，用機器人柔性生產(chǎn)線來取代一條模具沖壓線缤棍，包括過程中的物料轉移也是通過機器人來完成莉狠，這條線的機器人用量可能會高達幾十臺。使用機器人不僅節(jié)省了成本衅快，而且提高自動化水平堪俩，整個過程不需要人工干預。

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