幾乎在激光誕生的同時，1962年美國Unimation公司推出首臺工業(yè)機(jī)器人。此后，機(jī)器人技術(shù)經(jīng)歷了一系列不斷的發(fā)展過程。直到20世紀(jì)90年代全球信息化浪潮風(fēng)起云涌，計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)等快速進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。它具有重復(fù)性精確生產(chǎn)特征，適應(yīng)制造業(yè)中規(guī)模化批量生產(chǎn)要求，裝配在生產(chǎn)線上代替人工作業(yè)，不僅解除了工人的繁復(fù)勞動，而且提高了生產(chǎn)質(zhì)量。它可以流動作業(yè)，適應(yīng)個性化生產(chǎn)需求。目前工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備而廣泛應(yīng)用于工業(yè)界，國內(nèi)外形成了一批著名的工業(yè)機(jī)器人公司。

　　近年來激光技術(shù)飛速發(fā)展，涌現(xiàn)出可與機(jī)器人柔性耦合的光纖傳輸?shù)母吖β使I(yè)型激光器。先進(jìn)制造領(lǐng)域在智能化、自動化和信息化技術(shù)方面的不斷進(jìn)步促進(jìn)了機(jī)器人技術(shù)與激光技術(shù)的結(jié)合，特別是汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，帶動了激光加工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展。從20世紀(jì)90年代開始，德國、美國、日本等發(fā)達(dá)國家投入大量人力物力進(jìn)行研發(fā)激光加工機(jī)器人。進(jìn)入2000年，德國KUKA，瑞士的ABB，日本FANUC等機(jī)器人公司均研制激光焊接機(jī)器人和激光切割機(jī)器人的系列產(chǎn)品。目前在國內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)中，激光焊接機(jī)器人和激光切割機(jī)器人已成為最先進(jìn)的制造技術(shù)，獲得了廣泛應(yīng)用。德國大眾汽車、美國通用汽車、日本豐田汽車等汽車裝配生產(chǎn)線上，已大量采用激光焊接機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電阻點(diǎn)焊設(shè)備，不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，而且減輕了汽車車身重量，節(jié)約了大量材料，使企業(yè)獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益，提高了企業(yè)市場競爭能力。在中國，一汽大眾、上海大眾汽車公司也引進(jìn)了激光機(jī)器人焊接生產(chǎn)線。目前有沈陽新松機(jī)器人公司涉足激光切割和焊接機(jī)器人制造領(lǐng)域。

　　隨著激光直接制造和再制造技術(shù)的發(fā)展，面對航空航天、冶金、汽車等行業(yè)快速原形和快速制造的需求，從2002年起，國際上開始研發(fā)激光熔覆機(jī)器人。我國是世界上最大的發(fā)展中國家，擁有千萬套國產(chǎn)大型貴重裝備和進(jìn)口高精尖的昂貴設(shè)備，現(xiàn)場快速修復(fù)有廣闊的市場需求。天津工業(yè)大學(xué)在天津市科技支撐計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金資助下，開展了激光再制造機(jī)器人的研究。

　　鈑金車間傳統(tǒng)的加工方式是采用剪板、沖裁和折彎的工藝流程。其中沖裁工藝流程需要大量的模具，而在鈑金車間中的沖裁具有少切削及無切削的工藝特征，十分重要。這樣在一個產(chǎn)品加工完成之中一般會需要配備幾十套，有的產(chǎn)品可能會需要上百套的模具。時間上模具本身需要一定的設(shè)計(jì)和制造周期，而產(chǎn)品還要有一定的試制周期，這樣就造成耽誤了大量的時間，從經(jīng)濟(jì)角度來說，配備大量的模具，產(chǎn)品的成本就很相應(yīng)的提高，造成成本的浪費(fèi)。所以在整個市場競爭激烈的環(huán)境下，就急需一種新的加工方法取而代之。

　　綜合上述的原因，激光加工技術(shù)便在鈑金車間中應(yīng)運(yùn)而生，激光加工技術(shù)的最大特點(diǎn)是無需模具便可加工，采用激光加工落料省去了大量模具的使用，而且激光加工機(jī)器人的加入使得車間生產(chǎn)進(jìn)入自動化，使生產(chǎn)時間和產(chǎn)品成本縮短降低，更好的在市場中取的優(yōu)勢，非常有利于多種類小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)，及之后的大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)。

　　激光加工技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)

　　鈑金車間激光本身屬于高亮度、方向性準(zhǔn)確、激光束單色性和平行性的相干光源，并且能量密度非常高。當(dāng)聚焦的激光束可以在所照射的材料上產(chǎn)生高溫。在上萬度高溫的作用下，無論材料多么堅(jiān)硬都會瞬間熔化并蒸發(fā)，同時產(chǎn)生沖擊波，使材料熔化去除。在激光材料加工過程中，本質(zhì)上造成局部受熱熔化形成汽化材料。

　　鈑金車間激光加工技術(shù)可以加工用傳統(tǒng)方法難以實(shí)現(xiàn)的零件加工。比如對于箱體較大的鋼件，需要加工許多不同大小的孔，這是傳統(tǒng)的加工方法不能做到，而激光加工技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)這些要求，即使加工相同的零件，激光加工技術(shù)也具有準(zhǔn)確性高和時間短的有點(diǎn)，這樣產(chǎn)品就具有較強(qiáng)的市場競爭力。

　　鈑金車間激光加工在二維平面中具有較強(qiáng)的柔性，使用激光切割機(jī)時，工件不動切割機(jī)割頭處于移動狀態(tài)，不會造成加工死角，使加工材料的利用率相應(yīng)提高，還可以省去設(shè)備的微連接，使得激光加工設(shè)備更加簡潔。激光加工設(shè)備的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)整體控制，不用單獨(dú)控制零件、設(shè)置模具和設(shè)計(jì)加工路線，就可以進(jìn)行相應(yīng)的加工。所以激光加工技術(shù)的工藝工序準(zhǔn)備時間可以大幅的降低。激光加工設(shè)備加工速度快，縮短了加工時間，提高了生產(chǎn)效率。

　　采用激光加工技術(shù)的鈑金車間

　　鈑金車間加工部件的加工步驟為：產(chǎn)品前期試驗(yàn)、產(chǎn)品加工試制和產(chǎn)品批量的生產(chǎn)。在產(chǎn)品加工試制步驟時，應(yīng)及時與顧客溝通聯(lián)系，得到相應(yīng)加工的評價之后，再進(jìn)行產(chǎn)品批量的生產(chǎn)。

　　鈑金車間應(yīng)與顧客及時溝通商量，確定的內(nèi)容包括產(chǎn)品要求的技術(shù)目標(biāo)，技術(shù)保密內(nèi)容的合同，對產(chǎn)品專利、設(shè)計(jì)方案及圖紙的管理，對相關(guān)技術(shù)的處理和產(chǎn)品交付的具體期限。并相應(yīng)的制定合同，明確技術(shù)權(quán)限和各自權(quán)利。鈑金車間在加工的過程中要對顧客的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行保密，使其產(chǎn)品不會受到侵權(quán)損害。

　　當(dāng)接到批量試制或生產(chǎn)的委托后，技術(shù)人員應(yīng)按合同要求的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工。要保證鈑金車間的技術(shù)人員的職業(yè)素質(zhì)，應(yīng)以快捷的工作作風(fēng)完成工作，使顧客滿意。

　　鈑金車間的技術(shù)人員應(yīng)熟悉激光加工設(shè)備的特點(diǎn)，了解激光加工設(shè)備的狀態(tài)，做好設(shè)備保養(yǎng)，是設(shè)備在最佳狀態(tài)下進(jìn)行，在激光加工過程中應(yīng)及時的進(jìn)行目視檢查，包括宏觀觀察和微觀觀察等，并對激光切割的截面形狀進(jìn)行觀察，做好相應(yīng)的信息記錄。在激光加工中心的激光發(fā)生器、激光切割區(qū)、計(jì)算機(jī)控制區(qū)、原材料的上料區(qū)、成品的下料區(qū)和材料轉(zhuǎn)換裝置工作區(qū)中，在原材料的上料區(qū)和成品的下料區(qū)需要安排技術(shù)人員操作，其他的工作區(qū)可采用計(jì)算機(jī)自動控制，實(shí)現(xiàn)自動化。

　　鈑金車間的激光加工技術(shù)

　　鈑金車間激光切割采用CO2激光或YAC激光器，進(jìn)行二維和三維的切割加工，具有切割精度高的特點(diǎn)。激光源功率大小不等，從5W到90kW均有系列的產(chǎn)品，鈑金件的激光切割主要是采用100W～1500W的功率激光。當(dāng)激光源的輸出功率小于1500W時，激光源為單模振蕩模式，可進(jìn)行0.2mm寬度的切割，該以功率切割之后干凈平整；當(dāng)激光源的輸出功率大于1500w時，激光源為多模振蕩模式，可進(jìn)行1mm寬度的切割，但該以功率切割之后會有少量的污物。

　　對厚板切割時需采用輔助氣體配合，輔助氣體包括空氣、氧氣和氮?dú)獾?，其中氮?dú)饪梢栽谇懈钸^程中防止切面的氧化，氧氣適用于厚度較大板的高速切割情況。鈑金車間激光切割可采用CAD或CAM技術(shù)，為加工工件模型和激光器提供加工信息和加工參數(shù)，可快速高精度的完成生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)自動化的切割。激光切割尤需重更換模具，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期縮短，生產(chǎn)成本降低的效果。

　　鈑金車間激光加工技術(shù)作為一種新工藝，是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物，激光切割技術(shù)、激光焊接技術(shù)、激光打孔技術(shù)和激光成形技術(shù)在鈑金車闖生產(chǎn)加工中還需要技術(shù)人員熟練操縱。

　　編者語

　　隨著裝備制造技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人的到來已經(jīng)是不可阻擋的歷史趨勢。無論從國內(nèi)還是國際看，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)都有著巨大的發(fā)展機(jī)遇。隨著激光材料加工技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人激光加工的加入，鈑金車間生產(chǎn)加工必然會實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠、高效和高自動化的程度。