把光纖激光器與工業(yè)機器人技術(shù)結(jié)合起來進行激光加工是現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的一個必然趨勢。工業(yè)機器人具有優(yōu)秀的空間作業(yè)能力、加工范圍大、可實現(xiàn)運動路徑的在線/離線編程控制等。光纖激光器具有光束質(zhì)量高、柔性傳輸、性能穩(wěn)定等優(yōu)勢，可進行多種材料的切割、打孔、焊接、表面硬化合金化處理等。把二者結(jié)合起來能完成大尺度空間三維加工，能顯著提高激光加工的適用范圍和加工效率。

　　中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所所屬先進制造技術(shù)研究所激光與智能能量場制造團隊集成開發(fā)了一套多功能光纖激光加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)把六軸工業(yè)機器人、國產(chǎn)大功率光纖激光器、多功能激光加工頭、CCD定位系統(tǒng)、氣流系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)集成起來，能夠?qū)崿F(xiàn)三維和平面的激光焊接、切割、表面熔覆等激光加工。團隊利用該系統(tǒng)進行了不銹鋼、高反材料、異種材料的切割與焊接的工藝研究，取得了一系列的成果。該研究工作由焦俊科、孫加強、張?zhí)鞚櫋埼奈涞裙餐瓿桑⒃?ldquo;第十一屆全國激光加工學(xué)術(shù)會議”上報道，受到了與會同行專家和學(xué)者的廣泛關(guān)注。

　　該研究利用CCD系統(tǒng)實現(xiàn)了光路校準(zhǔn)的簡單高效，成功解決了傳統(tǒng)方法激光加工光路校準(zhǔn)效率低下的問題。另外，通過工藝探索，成功解決了高反材料焊接時對激光吸收率低下的問題，通過短脈沖激光表面處理的方法，可使銅片對1064nm波長激光的吸收率從5%提升到85%，大大提高了激光的利用效率，使低功率激光器焊接紫銅成為可能。該研究已經(jīng)申請了國家發(fā)明專利（受理號：201410163798.1）。 

　　通過多功能光纖激光加工系統(tǒng)的集成開發(fā)和工藝研究，掌握了系統(tǒng)集成和工藝開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)，建立了工藝數(shù)據(jù)庫，為該系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

多功能光纖激光加工系統(tǒng) 

不銹鋼的切割與焊接 

紫銅處理前后對激光反射率的對比 

紫銅的焊接