激光加工的柔性

激光加工本身就具有很好的柔性:

(1)激光器本身是一个比较简单而且易于控制的装置,如果把它产生的光束聚集成极细的光束,就可以切割；散焦一点就可以焊接；再散焦一点,就能进行热处理。

(2)采用激光加工,不仅加工速度快,效率高,成本低,而且避免了模具或刀具更换,缩短了生产准备时间周期。易于实现连续加工,激光光束换位时间短,提高了生产效率。可进行多种工件交替安装。一个工件加工时,可卸下已完成的部件,并安装待加工工件,实现并行加工,减少安装时间,增加激光加工时间。

(3)激光束采用直接驱动和导向方法。激光可作旋转、倾斜、上下左右移动等运动,能加工工件的垂直面和复杂表面；而且直接驱动没有空程,精度高。将激光的控制和机器人相结合,用机器人来移动或多轴线方式方式翻转光束下的零件,可加工一些用传统方法加工比较困难的零件。

(4)采取多级快速反应的防撞措施,光束导向装置接触工件时,运动系统立即停机,使系统不被破坏,避免了昂贵的维护；碰撞后能快速而简单地恢复工作,减少了碰撞引起的停机时间,提高了激光系统的加工效率和可靠性。

(5)激光头可自由运动,目前激光头已达5个运动轴,即使工件在加工时保持固定,仍可实现复杂工件的加工,而且只要利用移动旋转工作台,就可加工比轴行程大的零部件。激光束采用自动聚焦控制。激光系统直线轴可沿光轴或任意轴定位,以保持光束聚焦；焦点位置任何时刻都精确可知,而且行程无限制。图1示出了自动聚焦控制与镜头伺服控制的比较,由图看见,镜头伺服系统中聚焦透镜与激光系统移动无关,因此焦点位置无法确定。

图1 自动聚焦控制与镜头伺服控制比较

1、柔性制造系统(FMS)

柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem缩写FMS)是指适用于多品种、中小批量生产的具有高柔性且自动化程度高的制造系统。柔性是FMS的最大特点,即系统内部对外部环境的适应能力。FMS自其诞生以来就显示出强大的生命力,它克服了传统的刚性自动线只适用于大量生产的局限性,表现出了对多品种、中小批量生产制造自动化的适应能力。随着社会对产品多样化、低制造成本、短制造周期要求的日趋迫切,由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的进步,柔性制造技术发展迅猛并日臻成熟。实用表明,柔性制造技术具有如下特点:具有较高的柔性、机构性和通用性；转产快、准备时间短；备利用率高,可实现无人看管24h连续工作；加工质量高且稳定；所需费用低；相同产量占地面积是传统设备的60%。由此可见,正是由于柔性制造技术的这种高效、灵活的特性使其成为实施敏捷制造、并行工程、精益生产和智能制造系统的基础,且应用日益广泛,已成为制造领域的核心技术。而按规模大小FMS主要分为:柔性制造单元(FMC)；柔性制造线(FML)；柔性制造系统(FMS)。

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