在汽車制造業中，金屬零部件的連接方法雖有電阻焊、弧焊等，但是，現在對激光焊接感興趣的汽車制造廠家越來越多，將激光加工設備應用到汽車加工生產線中的廠家也越來越多。特別是遠隔控制激光加工系統的研制開發更加受到世人的關注，并正在逐步地轉變成產業化。在遠隔控制激光加工系統的研制開發中，所使用的激光光源主要有CO2激光、YAG激光、圓片激光(Disclaser)和光纖激光等。CO2激光由于光波較長而不能使用光纖傳導，所以較難與焊接機器人搭載，難以構成CO2激光的遠隔控制激光－機器加工系統。

　　而其他三種激光光源，在一般情況下都能與機器人搭載而構成遠隔控制激光加工系統，實現超高效率的加工作業。遠隔控制激光－機器人加工系統的示意如圖所示，主要是由遠隔控制激光系統、機器人、激光發振器和傳導光纖等組成。機器人搭載遠隔控制激光頭的加工作業示意如圖所示，即在機器人移動的路線上，遠隔控制激光焊接系統進行可控范圍的超高速加工。

　　遠隔控制激光－機器人加工系統的特點有：

　　(1)超高速、非接觸和無間斷的連續焊接；

　　(2)超高的加速度；

　　(3)在狹窄部位加工；

　　(4)瞬間實現多點焊接，容易實現焊接順序的最佳化，焊接變形小；

　　(5)輸入熱量小，焊接應力小；

　　(6)靈活多變等。

　　下面介紹使用普通反射鏡(reflectingmirror)或者使用振動反鏡(Galvo－mirror)的遠隔控制激光－機器人加工系統的現狀及未來發展方向。

　　普通反射鏡的遠隔控制激光－機器人加工系統

　　使用普通反射鏡的遠隔控制激光焊接系統原理如圖所示。由直線電機驅動聚光鏡按照箭頭方向前后移動，焊接過程中調節激光束焦點的距離以保證焊接過程中焦點位置的正確性。普通反射鏡在x軸和y軸驅動電機的作用下實現激光焦點的運動程序，實現任意形狀的焊接加工。

　　使用振動反射鏡的遠隔控制激光－機器人加工系統

　　使用振動反射鏡的遠隔控制激光－機器人加工德國TRUMPH公司研制開發的遠隔控制激光－機器人加工系統。激光器采用TRUMPH的TruDisk2002(2．0kW)、TruDisk4002(4．0kW)、TruDisk6002(6．0kW)和TruDisk8002(8．0kW)圓片激光器，激光束質量8mm·mrad，傳導光纖直徑0．2mm。遠隔控制激光焊接系統的種類有：ProgrammableFocusingOptic／PFO20(加工范圍φ85mm，最高加工速度270m／min，加工軌跡精度小于等于0．015mm)；PFO33(加工范圍320mm×190mm，最高速度270m／min，加工軌跡精度小于等于0．045mm)；PFO3D(加工范圍352mm×206mm)。

　　與上述普通反射鏡遠隔控制激光－機器人加工系統不同的是，在x軸和y軸上使用了兩個振動反射鏡，利用這兩個振動反射鏡的組合振動，可實現任意形狀的加工。最高加工速度大約可達360m／min。激光光源使用了圓片激光器。焊縫共計24條，如果采用電阻焊方法需要30s，采用普通激光焊接技術則需要23s，采用遠隔控制激光－機器人加工系統焊接則需要5s，大幅度減少了焊接時間。

　　遠隔控制激光－機器人加工體系在汽車制造業的發展趨勢隨著焊接技術的發展，激光焊接的應用領域將越來越廣，包括電動機械、轎車筋板和各種零部件、船舶筋板、客機筋板等，其發展速度快，今后應用范圍將進一步擴大。特別是遠隔控制激光－機器人加工系統，由于本身具有的特性確立了它在汽車制造業中的重要地位。

　　在電弧焊自動生產線中，探測儀檢測、屏幕觀察、工藝參數及其波形分析、工藝參數的自動控制等已有許多的實際應用。但是，對于激光焊接和真空電子束焊接而言，由于熱源較微小、焊接熔深大、焊接速度快和易產生等離子體等特點，給各種探測儀的檢測、屏幕觀察、工藝參數及其波形分析、工藝參數的自動控制等方面帶來一定的困難。目前世界各國在這方面的研究正在進行中，相信在不久的將來這些自動檢測和控制系統會逐步投入生產。目前對于自動檢測系統的研究工作可以歸納如下：

　　(1)激光束輸出功率大小、激光束輸出功率分

　　布、激光束外形和激光束脈沖波形等激光束因素；

　　(2)反射光量或者透射光量的光量信號；

　　(3)從焊接區獲得的紅外線光量；

　　(4)焊接中的音響和雜音；

　　(5)焊接區的表面溫度；

　　(6)激光束焦點位置等。

　　通過上述各參數的檢測、觀察、記錄和分析，將結果反饋給控制系統以維持焊接參數的穩定，同時確保焊接質量的穩定。在遠隔控制激光－機器人加工系統中，激光束焦點的離開距離是一個特別重要的參數，保持這一參數的穩定，對確保焊接質量的穩定是十分關鍵的。

　　具體來講，在三維空間進行激光焊接時，焊縫位置的高低是變化的，在變化的過程中，如何通過檢測、觀察、記錄和分析焦點離開距離，將結果反饋給控制系統，進而驅動直線電機使聚焦鏡前后或者上下移動，以維持焦點離開距離的穩定，確保焊接質量的穩定。這一研究項目能得以實現，將進一步拓寬遠隔控制激光－機器人加工系統在汽車制造業中的應用范圍。