機器人柔性鐳射切割在汽車行業的應用正變得日益普遍，這與鐳射技術的發展和機器人精密軌跡控制技術的完善有著密不可分的聯絡。
機器人柔性鐳射切割的方式多種多樣，既可以做成單機器人切割平臺，又可以組合成柔性加工生產線。涉及的工件主要是兩種不同型別的零部件：一種是金屬件通過擠壓或者拉延形成的3D車體結構件和覆蓋件，包括熱成型件等;另外一種是管狀金屬結構件，包括排氣管、交叉樑等。覆蓋件傳統的生產方式是通過開模具衝壓，然後再進行衝孔模和切邊模等工序;熱成型件和管件通過昂貴的五軸鐳射切割機床來完成。正因為高昂的裝置成本，所以只有某些合資品牌的汽車廠商才有能力採購進口五軸機床。
新形勢下，汽車使用者的需求正變得多樣化和個性化，越來越多新車型湧現。大部分車出現逐步批量縮小的態勢，因為部分汽車廠商無法預測和保證將來某一車型的銷量和穩定的產量，所以開始嘗試低成本的機器人鐳射柔性切割裝置或生產線。這種趨勢從汽車備件市場開始，不斷地向工程機械、客車、農用車、電動車等領域拓展和普及。
適用於汽車行業的鐳射切割機器人
汽車行業使用了很多工業機器人，但在鐳射切割領域的應用卻很少，問題存在於三個層面。一是汽車行業機器人應用主要集中在精度要求低的點焊、弧焊、噴塗、搬運等，但鐳射切割往往要求很高的位置精度，且對小圓等小軌跡精度有很高的要求;另一方面取決於機器人的效率，一般機器人各個軸關節運動控制速度比較慢，同時機器人手臂重量過大不適合高速運動;第三方面是機器人的`剛性，剛性差的機器人抖動厲害，機器人循跡性差，而且機器人變形厲害，無法準確達到工件數模中需要切割的精確位置。因此，傳統汽車行業流行的機器人在鐳射切割方面被客戶質疑也是可以理解的。
有著百年精密機械和高速運動控制經驗的史陶比爾公司，設計領域最寬的就是汽車行業，針對汽車行業需求，史陶比爾在鐳射方面推行RX160L倒裝方式龍門結構機器人柔性切割系統解決方案，該系統從以下幾個方面有了突破：
大尺寸機器人寬幅面。採用RX160L機器人，2.05 m的球型工作區域，切割檯面寬度可以達到3 m，超過昂貴的五軸機床的工作臺寬度，一般汽車零部件尺寸都在RX160L倒裝機器人工作區域內，有些大工件也可以通過移動平臺來實現。
手臂重量輕，剛性好。史陶比爾採用整體鑄造管狀結構保持剛性;材料選用變形較小但重量輕的航空鑄鋁。RX160L機器人手臂重量只有250 kg，而歐系相同手臂的機器人要超過400 kg，非常不適合機器人柔性鐳射切割的需求。
機器人的機械精度差異。機器人機械精度除了剛性差異外，最重要的差異在於機械傳動的誤差，而機械傳動的誤差主要體現在減速器上。史陶比爾採用的獨特專利減速系統JCS，公司將一百多年在精密機械上的經驗技術成功應用於機器人上。這就是為什麼史陶比爾可以在小孔切割上得到客戶認可的原因。
將五軸機床技術成功移植到機器人
離線程式設計技術和自動生成工裝夾具是機床行業得到推廣的關鍵技術之一，這些技術在機器人領域的開發和成功應用，使得機器人柔性鐳射切割解決方案和汽車行業應用無縫連結。
傳統的機器人程式設計方式是線上示教程式設計，費時費力，特別是汽車覆蓋件或者管件，需要切割的都是複雜空間曲線，示教無法達到設計要求。
史陶比爾採用ROBOTMASTER軟體進行STÄUBLI RX160L機器人離線程式設計。ROBOTMASTER機器人離線軟體可以虛擬真實的切割環境，包括機器人、鐳射切割工具頭、工件及夾具。軟體可以快速設定和優化最佳機器人切割姿態，如果系統出現干涉或者超出範圍，軟體會智慧提示。
通過離線軟體還可以自動生動精密的工裝夾具。英國PEPS離線軟體是專門為全世界最精密的機器人STÄUBLI定製開發的機器人鐳射切割離線程式設計軟體。它能夠提供自動生成工裝夾具程式，使用者可以根據工件三維數模來選擇工裝夾具並可進行微調。
很多整合商選用不適合鐳射切割的普通機器人，效率低下且效果差，影響了汽車行業使用者對這個領域的認知，否定了機器人方案。史陶比爾則認為，優秀的整合商會選用高精度的機器人並將其整合到精密的系統結構中，根據不同的使用者產品由基本型演化成不同的機器人柔性切割方案，可以採用單機、雙機或多機和平臺數量之間進行組合。
切割效率由方案及經驗決定
整合商整合能力高低決定最終切割效果和效率。德國JENOPTIK是史陶比爾的鐳射應用整合商，採用史陶比爾定製開發的TX90鐳射切割專用機器人、定製輕型切割頭和獨有的BIM(Beam-In-Motion)技術。該裝置的小孔定位精度能達到±50 µm，直線速度>12 m/min。 如果產品產量比較高，JENOPTIK公司可以提供雙機器裝置或者多機器人解決方案。
本地一些技術實力較強的鐳射切割系統整合商也在不斷提高對機器人鐳射切割認識並不斷提高整合能力。深圳大族鐳射在汽車行業應用的機器人鐳射切割解決方案中就選用了史陶比爾的機器人產品，這個系統包含兩個移動工作平臺，機器人在兩個平臺上的工件間切換，非工作的移動平臺推出來進行上料。這套系統的客戶是一個客車製造廠，車廠裝置負責人對此非常滿意，不僅切割效果好，而且效率高，雙工位平臺不會浪費上料的時間，目前這個客戶已經購買近十臺史陶比爾機器人裝置。而且他們計劃重新設計一條衝壓線，用機器人柔性生產線來取代一條模具衝壓線，包括過程中的物料轉移也是通過機器人來完成，這條線的機器人用量可能會高達幾十臺。使用機器人不僅節省了成本，而且提高自動化水平，整個過程不需要人工干預。
國內的各種車廠要初步接受機器人柔性鐳射切割方式還需要一定的時間，整合商需要進一步提高機器人整合能力，提高系統精度和速度，特別是系統的安全、穩定性，讓汽車行業使用者逐步開始批量採用機器人柔性鐳射切割解決方案。
