機器人控製的Remote激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)技(ji)術(shu)除(chu)了(le)利(li)用(yong)掃(sao)描(miao)設(she)備(bei)控(kong)製(zhi)激(ji)光(guang)射(she)束(shu)的(de)運(yun)動(dong)之(zhi)外(wai)，還(hai)要(yao)求(qiu)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)保(bao)護(hu)氣(qi)體(ti)割(ge)炬(ju)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)動(dong)態(tai)性(xing)能(neng)。與(yu)沒(mei)有(you)附(fu)加(jia)坐(zuo)標(biao)控(kong)製(zhi)的(de)傳(chuan)統(tong)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)割(ge)炬(ju)相(xiang)比(bi)較(jiao)，新(xin)技(ji)術(shu)可(ke)節(jie)約(yue)工(gong)時(shi)60％左右。

　　隨著金屬激光加工技術的不斷進步，現在使用高能量的激光切割金屬材料時通常可以使用比5年(nian)前(qian)要(yao)高(gao)許(xu)多(duo)的(de)進(jin)給(gei)速(su)度(du)。但(dan)由(you)於(yu)移(yi)動(dong)部(bu)件(jian)質(zhi)量(liang)較(jiao)大(da)
，即(ji)使(shi)是(shi)高(gao)動(dong)態(tai)性(xing)能(neng)的(de)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)設(she)備(bei)在(zai)直(zhi)線(xian)切(qie)割(ge)時(shi)可(ke)能(neng)使(shi)用(yong)的(de)進(jin)給(gei)速(su)度(du)也(ye)達(da)不(bu)到(dao)大(da)多(duo)數(shu)輪(lun)廓(kuo)切(qie)割(ge)的(de)理(li)論(lun)速(su)度(du)。例(li)如(ru)，利(li)用(yong)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)設(she)備(bei)切(qie)割(ge)電(dian)動(dong)機(ji)轉(zhuan)子(zi)、定子鐵芯等電氣鋼板時，平均切割速度為20m/min；而理論上可以實現的激光切割的極限進給速度則為100m/min（見圖1）。隨(sui)著(zhe)激(ji)光(guang)射(she)束(shu)質(zhi)量(liang)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)研(yan)發(fa)和(he)提(ti)高(gao)，這(zhe)一(yi)差(cha)異(yi)還(hai)將(jiang)明(ming)顯(xian)地(di)增(zeng)大(da)。因(yin)此(ci)，即(ji)使(shi)允(yun)許(xu)以(yi)很(hen)高(gao)的(de)進(jin)給(gei)速(su)度(du)進(jin)行(xing)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)的(de)線(xian)性(xing)驅(qu)動(dong)導(dao)向(xiang)機(ji)構(gou)，但(dan)由(you)於(yu)動(dong)態(tai)性(xing)能(neng)設(she)計(ji)方(fang)麵(mian)的(de)原(yuan)因(yin)，其(qi)多(duo)過(guo)渡(du)線(xian)、小形輪廓軌跡控製可以實現的進給速度都明顯受到了限製。

　　youyujiasuduyinqidejiasuduzengliangshiyigezhongyaodeyingxiangyinsu，tashidedongtaideguijikongzhishoudaolehendadeyingxiang。jiasududebianhuabushitiaoyueshidebianhua，ershisuishijianzengjiaertigao，bingshoujiasuduzengliangdeyingxiang，zhejiudaozhilezaijiaoduandeqiegelunkuozhong
，jichuangzuobiaozhouchangchangdabudaoqizuigaodejiasuduzhi，bunengshixiananzhaozuigaojiasudujinxingjiasuyundong。

　　保bao證zheng不bu發fa生sheng衝chong撞zhuang的de加jia速su度du增zeng量liang極ji限xian值zhi一yi方fang麵mian受shou驅qu動dong裝zhuang置zhi本ben身shen的de影ying響xiang
，另ling一yi方fang麵mian也ye是shi由you考kao慮lv了le外wai部bu因yin素su而er設she定ding的de機ji床chuang參can數shu極ji限xian值zhi所suo決jue定ding的de。外wai部bu條tiao件jian對dui加jia速su度du提ti高gao的de限xian製zhi是shi非fei常chang必bi要yao的de
，以yi便bian降jiang低di機ji床chuang機ji械xie振zhen動dong對dui驅qu動dong係xi統tong的de影ying響xiang，避bi免mian對dui激ji光guang頭tou的de導dao向xiang精jing度du產chan生sheng負fu麵mian作zuo用yong。

　　受加速度限製的驅動進給量

　　目(mu)前(qian)，激(ji)光(guang)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)都(dou)是(shi)通(tong)過(guo)進(jin)給(gei)量(liang)對(dui)各(ge)個(ge)坐(zuo)標(biao)軸(zhou)應(ying)執(zhi)行(xing)的(de)加(jia)速(su)度(du)加(jia)以(yi)限(xian)製(zhi)。由(you)於(yu)它(ta)的(de)作(zuo)用(yong)，在(zai)大(da)多(duo)數(shu)切(qie)割(ge)輪(lun)廓(kuo)情(qing)況(kuang)下(xia)，激(ji)光(guang)加(jia)工(gong)機(ji)床(chuang)坐(zuo)標(biao)軸(zhou)的(de)運(yun)動(dong)速(su)度(du)很(hen)難(nan)達(da)到(dao)事(shi)先(xian)規(gui)定(ding)的(de)極(ji)限(xian)速(su)度(du)。圖(tu)2所示為帶有和不帶有坐標軸進給加速度增量在運動距離限製與加速度限製時加工工件直角處的速度關係曲線。在2001年的工業機器人焊接研究中，IWS霍倫霍夫研究院通過掃描係統在機器人中的集成時對這個問題進行了解決
；並明顯地提高了機器人的加工速度和加工質量。在激光焊接時，與激光切割有所不同：在各個焊接點處盡可能保持恒定的生產加工速度和盡可能短的定位運動時間。如今的機器人Remote焊接設備已經完全把機器人（空間
、靈活性）和掃描係統（動態


、精度）的優點經智能化的軌跡運動和自動化控製結合在一起。

　　激光切割時，即使是在切割複雜輪廓的工件時也應達到技術允許的極限速度，以便充分挖掘激光技術的生產潛力。在將機器人控製Remote焊(han)接(jie)設(she)備(bei)的(de)技(ji)術(shu)轉(zhuan)移(yi)到(dao)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)機(ji)器(qi)人(ren)中(zhong)時(shi)，必(bi)須(xu)要(yao)做(zuo)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)技(ji)術(shu)改(gai)進(jin)
，即(ji)利(li)用(yong)掃(sao)描(miao)技(ji)術(shu)附(fu)加(jia)高(gao)動(dong)態(tai)性(xing)能(neng)的(de)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)保(bao)護(hu)氣(qi)體(ti)對(dui)激(ji)光(guang)射(she)束(shu)運(yun)動(dong)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)。激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)保(bao)護(hu)氣(qi)體(ti)保(bao)護(hu)著(zhe)激(ji)光(guang)射(she)束(shu)聚(ju)焦(jiao)在(zai)工(gong)作(zuo)區(qu)
，以(yi)保(bao)證(zheng)可(ke)靠(kao)的(de)熔(rong)化(hua)材(cai)料(liao)。

　　經過多年的研究，目前的Remocut技術已經含有了多種不同的Remote切割工藝方法，根據被切割材料

、使用的切割氣體等可分為無保護氣體的Remote非金屬材料切割（Remocut-NM）、不使用保護氣體的、金屬板材厚度0.7mm的Remocut金屬材料切割（Remocut-M）和使用保護氣體的、金屬板材厚度4mm的Remocut保護氣體金屬切割（Remcut-MG）。

　　降低主坐標運動軸的加速度最大峰值

　　在zai加jia工gong用yong光guang學xue係xi統tong中zhong，集ji成cheng一yi套tao輔fu助zhu的de坐zuo標biao軸zhou係xi統tong可ke降jiang低di主zhu坐zuo標biao運yun動dong軸zhou的de加jia速su度du增zeng量liang峰feng值zhi和he進jin給gei加jia速su度du峰feng值zhi。切qie割ge時shi，沿yan主zhu坐zuo標biao軸zhou的de運yun動dong是shi按an照zhao工gong件jian幾ji何he輪lun廓kuo精jing確que軌gui跡ji進jin行xing的de硬ying過guo渡du運yun動dong，與yu此ci同tong時shi，生sheng產chan和he加jia工gong光guang學xue係xi統tong中zhong集ji成cheng的de輔fu助zhu坐zuo標biao係xi（掃描係統和噴嘴係統）可ke對dui理li論lun軌gui跡ji的de偏pian差cha進jin行xing補bu償chang校xiao正zheng。這zhe樣yang，在zai關guan鍵jian的de過guo渡du點dian範fan圍wei內nei主zhu坐zuo標biao軸zhou的de運yun動dong隻zhi需xu略lve微wei減jian速su便bian可ke在zai其qi動dong態tai性xing能neng的de範fan圍wei內nei實shi現xian柔rou和he的de軌gui跡ji過guo渡du。不bu但dan大da大da縮suo短duan了le切qie割ge加jia工gong工gong時shi，還hai明ming顯xian降jiang低di了le整zheng個ge設she備bei的de機ji械xie負fu載zai
，有you效xiao地di提ti高gao了le相xiang關guan元yuan器qi件jian的de使shi用yong壽shou命ming。

　　此外，切割保護氣體噴嘴的動態性能還決定了附加係統（激光射束控製和噴嘴輔助控製）的機械性能。利用直接驅動裝置和相互匹配的、運動速度經過了優化的並聯運動還可能實現更高的噴嘴動態性能。在加工用光學係統中集成的輔助坐標軸係統中（見圖3），在加速度增量為7000m/s3時的加速度值為80m/s2（當加速度增量在500～1200m/s3之間時，傳統導向軸的典型動態性能指標為：加速度10～25m/s2）。在對動態性能和附加坐標係的工作區域進行了最佳平衡調配後，激光射束指向工件的整體動態性能就能與動態坐標軸係統（噴嘴）相結合了。這種多層次性能匹配的、由主坐標軸、掃描坐標軸（工件上跳躍式的運動）和噴嘴坐標軸組成的多軸匹配體係對IWS研究院當前正在研發、實驗的軌跡控製軟件提出了很高的要求。與此同時，在IWS研究院中還同步進行對新型設備控製係統的戰略方案研發，以便實現激光切割導向軸的高動態性能控製。

　　與傳統的沒有附加坐標軸的激光切割設備相比較，現在已經能夠在複雜輪廓的切割上節約60％的de工gong時shi，沿yan主zhu坐zuo標biao軸zhou方fang向xiang的de運yun動dong也ye更geng加jia平ping穩wen。但dan由you於yu目mu前qian市shi場chang對dui生sheng產chan過guo程cheng更geng加jia靈ling活huo的de要yao求qiu和he可ke能neng性xing的de不bu斷duan提ti高gao
，市shi場chang還hai不bu能neng廣guang泛fan接jie受shou這zhe種zhong耦ou合he坐zuo標biao軸zhou係xi統tong的de激ji光guang加jia工gong設she備bei。在zaiCAD/CAM工具軟件、軌跡控製技術和專業優化的幫助下，創新性的係統解決方案保障了廣泛應用的可能性。