3D机器人激光焊接机 是目前常用的一种新型焊接方法。3D机器人激光焊接机由“焊接工作台”和“焊接机械臂”两部分组成。3D激光焊接机器人将发射的激光束耦合进光纤，然后利用平行光束聚焦到产品上进行连续焊接，焊接中光线的连续性使焊接的实际效果更强，焊缝更加精致美观。
3D机器人激光焊接机可以达到焊接速度快、变形小、无气泡等实际效果。同时，在焊接过程中，3D激光焊接机器人可以对产品难以触及的部位采用非接触式激光焊接，操作使用更加灵活方便；另外，焊接机还配备了 CCD 摄像头实时监控系统，使焊接定位更加准确，焊接过程中可以方便的观察到焊点的能量分布，大大提高了焊接产品的美观度；同时，3D机器人激光焊接机还可以帮助企业在生产上实现自动化，还可以同时加工产生多束激光，实现产品的批量生产。
飞机焊接
采用焊接整体机身壁板替代传统的铆接机身壁板，可以大大减少部件的w8，降低制造成本，提高生产效率，因此成为大型民机制造技术的发展趋势之一。由于双激光束焊接对蒙皮长桁结构有更明显的w8减量化效果，同时对于复杂部件有更好的空间可达性，因此受到了广泛的关注。目前，空客等航空航天制造公司在其许多机型上都采用了激光焊接整体机身壁板制造技术。但以焊接为基础的整体机身壁板制造技术是当代民机制造技术的难点之一。目前，大型客机设计中机身壁板的新型铝合金焊接技术在可制造性方面有其自己的特点。
飞机焊接激光焊接机器人
机器人因其重复性高、可靠性好、适用性强等特点被应用于各行各业。目前，航空航天产品的制造过程仍属于劳动密集型、工序复杂、劳动条件恶劣，辅以大量的工装夹具和手工制造，自动化生产能力不足成为制约武器装备可靠性和生产能力提升的瓶颈。在大力发展航空航天的时代，航空航天制造企业将工业机器人应用于自动化生产，对企业生产模式转型升级、先进装备制造能力提升具有重要意义。焊接是航空航天产品正式制造过程中的重要环节，焊接机器人在这里发挥的作用极其重要。
铝合金激光焊接性概述
自 1 世纪诞生以来 激光焊接机 1960年以后，激光焊接技术得到了迅速发展，1965年研制出用于焊接厚膜元件的红宝石激光焊接机，1974年在福特汽车公司制造出世界上第一台1轴激光加工机——龙门式激光焊接机，后来美国福特汽车公司研制出激光焊接生产线，如今，可用于焊接的激光发生器已由第一代激光发生器发展到现在的 CO2 激光焊接的发展历史可谓从气体激光器到YAG固体激光器，以及最新的光纤激光器。激光焊接最大的优点是能量集中，导致焊接接头的长宽比大，焊接变形小。随着激光光束质量的不断提高，激光焊接现已成为一种成熟的焊接方法，广泛应用于国民经济和国防建设的不同领域。
铝合金密度小、耐腐蚀性能好、抗疲劳性能高、比强度和比刚度高，是飞机结构的理想材料。近年来，虽然钛合金、复合材料等新材料在航空航天工业中受到广泛重视，但是由于铝具有资源丰富、性能优良、易加工、成本低等一系列优势，以及传统铝合金的不断发展和新型铝合金(如铝锂合金)的不断涌现，可以预见，铝合金在飞机结构上的应用在未来相当长的一段时间内仍将具有不可替代的优势。因此铝合金焊接技术成为重要的技术关键。利用激光焊接技术连接铝合金航空构件，具有焊缝深宽比大、焊接热影响区小、焊接变形小、焊接速度快等诸多优势，但是铝合金激光焊接存在一定的技术难点。
大型客机机身壁板激光焊接方案详解
在大型客机机身蒙皮长桁的激光焊接部件中，单条焊缝的长度可能超过4m，同时由于蒙皮和长桁都很薄，焊接过程的稳定性是焊接生产能否有效保持成功的关键之一。在该解决方案中，采用双激光束同时在蒙皮内侧两侧进行焊接。为了保持外蒙皮的完整性，焊接过程不能穿透蒙皮，而T型结构也不需要过分强调长宽比。关键是形成连续、无缺陷、高性能的焊接接头。因此，激光深熔焊接时必须保持小孔和熔池的稳定性。
主要从2个方面考虑：一方面从焊接工装及设备保障角度，需要保持高精度的装夹和激光聚焦定心，在工件的运动过程中保持较高的重复性。3D机器人激光焊接机对焊接头的控制。定位精度和轨迹定位精度，必要时可选用合适的跟踪系统；另一方面，由于液态铝合金流动性好，表面张力低，熔池稳定性差，同时铝的电离能低，焊接过程轻。等离子容易发生过热和膨胀，也导致焊接稳定性差。因此应从焊接冶金学角度进行研究。
1. 铝合金对激光束的初始表面反射率非常高（超过 90% HPMC胶囊 CO2 激光和接近 80% 对于YAG激光器而言），需要较大的激光功率才能形成熔池；
2、铝合金激光焊接由于受冶金、工艺等多重因素的影响，较容易产生气孔；
3、铝合金是典型的共晶合金，在激光焊接快速凝固条件下更容易产生热裂纹；
4、激光焊接间隙适应性小，焊件装配精度高；
5、铝合金线膨胀系数较大，易产生焊接变形；
6、铝合金热导率较大，冷却时间短，熔池冶金反应不充分，易产生缺陷；
7、液态铝合金流动性好，表面张力小，熔池稳定性差。
激光焊接技术是航空航天制造中焊接铝合金最有效的方法
激光焊接技术仍是航空航天领域铝合金焊接最有效的方法之一。随着不断的实验和研究，激光焊接逐渐显示出其良好的工艺性能和焊后力学性能。与传统的TIG焊、MIG焊相比，激光焊接具有焊接质量高、精度高、速度快的特点，是目前发展最快、研究最多的方法之一。近年来，国际上许多科研人员对铝合金激光焊接进行了大量的研究，逐渐形成了较为可靠的铝合金激光焊接技术。
与传统铆接的机身壁板相比，激光焊接机身壁板具有明显的减重效果，可以提高连接件的性能，具有降低制造成本、提高生产效率等优点。但激光焊接产生的应力集中和变形问题在铆接工艺中并不存在。大型客机机身壁板激光焊接工艺是一个尺寸大、厚度小、焊缝多的复杂焊接工艺，其变形过程十分复杂。
火箭焊接
发动机是火箭的心脏，恶劣的工况对火箭发动机的结构提出了苛刻的要求。喷管体区需承受尾焰气流的冲击和强烈振动，高速喷流速度超过4马赫。喷管延长段内外层间距仅为 1mm这是一片冰与火的双层天空：夹层内部流动着-100℃以下的低温燃料，夹层外部则是3000℃以上的超音速尾焰，夹层需要承受数十甚至数百个大气压的冲击以及由此引发的强烈震动；一系列严苛的要求对发动机焊接质量提出了巨大的挑战。
火箭焊接激光焊接机器人
3D机器人激光焊接机作为火箭发动机本体与喷管延伸段的焊接方法具有诸多优点。传统的火箭发动机喷管延伸段分为：再生冷却型、辐射冷却型、排气冷却型、烧蚀冷风型。真空钎焊是铣槽再生冷却喷管夹层结构常规的焊接方法，此方法焊缝强度一般，操作工序复杂，焊接需要在真空环境下进行，焊接过程难以实现自动化，对操作人员的技术水平要求比较高，而且制造周期长，生产成本较高。经过分析论证，激光焊接是铣槽再生冷却喷管夹层结构焊接的首选方法，具有制造周期短、自动化程度高、环保要求低等诸多优点，可大大缩短火箭发动机喷管研制周期（可压缩至1小时），降低喷管制造成本，从而有效降低火箭发射成本。
