高功率激光焊接以其焊縫窄榕吨、熔深大、變形小和容易自動(dòng)控制等特點(diǎn)在工業(yè)應(yīng)用、尤其是在汽車工業(yè)中占據(jù)著重要地位懂版。

中科院上海光機(jī)所在首批美國福特基金項(xiàng)目支持下萌狂，完成了汽車零件激光焊接質(zhì)量控制儀樣機(jī)档玻。國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)采用紫外和紅外雙探測(cè)器對(duì)激光焊接焦點(diǎn)位置和焊接速度實(shí)時(shí)閉環(huán)控制。汽車零件激光焊接質(zhì)量控制儀包括雙波段信號(hào)探測(cè)系統(tǒng)茫藏、光電處理系統(tǒng)和一臺(tái)PC機(jī)控制系統(tǒng)及相關(guān)軟件误趴。它可以與不同形式的數(shù)控激光焊接機(jī)床和高功率氣體或固體工業(yè)激光器相配套。在該儀器控制下务傲，激光焊接機(jī)床的焦距和焊接速度可實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)凉当，為激光焊接質(zhì)量控制提供了保證。

探測(cè)系統(tǒng)包括紫外（UV）和紅外（IR）兩部分：紫外部分包括硅光伏二極管和紫外濾光片售葡；紅外部分包括鍺光電二極管和紅外濾光片看杭。探測(cè)到的紫外和紅外信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡輸入控制PC。

本系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

1.實(shí)時(shí)挟伙、閉環(huán)控制楼雹，友好的人機(jī)對(duì)話界面；

2.自動(dòng)跟蹤調(diào)焦尖阔，保證焊接正常進(jìn)行贮缅；

3.自動(dòng)調(diào)節(jié)焊速，以控制熔深疫题。

國內(nèi)外技術(shù)焕鲸、應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用領(lǐng)域

1）國內(nèi)外技術(shù)

與傳統(tǒng)焊接相比，激光焊接的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯韧似，但影響激光焊接質(zhì)量的因素也比較多落寡，如激光功率、光束特性浊笤、離焦量（工件表面偏離焦平面的距離）痒仆、輔助吹氣和焊接速度等。尤其是在要求長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的生產(chǎn)線上秋胚，某些參量不可能一直保持穩(wěn)定歼呼，這勢(shì)必會(huì)影響焊接的質(zhì)量。因此蚀弹，研究和控制這些參量的變化就變得尤為重要犁捕。

70年代以來，激光焊接在國外汽車工業(yè)中的應(yīng)用已相當(dāng)普遍减叫，廣泛用于變速箱齒輪萤遥、離合器裕坊、底盤、車身等幾乎所有零部件的焊接燕酷。1992年由上海光機(jī)所籍凝、南昌齒輪廠和大恒公司三方合作建成了國內(nèi)第一條汽車變速箱多聯(lián)齒輪激光焊接生產(chǎn)線，每分鐘可焊接齒輪2～3只苗缩，焊接熔深達(dá)3mm以上饵蒂，深寬比達(dá)2：1以上。

2）應(yīng)用現(xiàn)狀

汽車工業(yè)中酱讶，激光技術(shù)主要用于車身拼焊退盯、焊接和零件焊接。其中激光拼焊是在車身設(shè)計(jì)制造中泻肯，根據(jù)車身不同的設(shè)計(jì)和性能要求渊迁，選擇不同規(guī)格的鋼板，通過激光截剪和拼裝技術(shù)完成車身某一部位的制造灶挟，例如前檔風(fēng)玻璃框架琉朽、車門內(nèi)板、車身底板稚铣、中立柱等箱叁。國外激光焊接在汽車工業(yè)中的應(yīng)用就已相當(dāng)普遍，廣泛用于變速箱齒輪秽擦、離合器衬咐、底盤、車身等幾乎所有零部件的焊接弓匪。國內(nèi)目前主要用于大眾、依維柯哥峡、重慶長(zhǎng)安和江鈴匹卡等汽車變速箱多聯(lián)齒輪焊接等盲拣。

用激光焊接技術(shù)，工件連接之間的接合面寬度可以減少惋蛉，既降低了板材使用量也提高了車體的剛度摘裕，目前已經(jīng)被世界上部分生產(chǎn)高檔轎車的大汽車制造商和領(lǐng)先的配件供應(yīng)商所采用。

2005年7月1日在日本愛知縣名古屋市召開的第3屆激光焊接應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)上鹅但，德國大眾的Dr. Klaus Loeffler就該公司的激光加工發(fā)表了演講拥耍。 該公司從1993年開始在車頂焊接中采用YAG（釔鋁石榴石）激光，目前协熙，從商用車到本特利（Bentley）审拉、布加迪（Bugatti）、蘭博基尼（Lamborghini）以及途安（Touran）等大眾的所有車型都在使用激光焊接饲窿。激光焊接機(jī)的臺(tái)數(shù)從途安投產(chǎn)后急速增長(zhǎng)煌寇，到2003年超過了400臺(tái)焕蹄。目前正在使用的激光焊接機(jī)達(dá)到了700多臺(tái)，除歐洲工廠外阀溶，設(shè)在巴西腻脏、阿根庭、墨西哥及中國等地的工廠也在使用該設(shè)備银锻。

由此看來永品，汽車零件激光焊接質(zhì)量控制儀的市場(chǎng)前景非常廣闊。

3）應(yīng)用領(lǐng)域

用于汽車零件或其它零部件激光焊接的質(zhì)量控制击纬。例如鼎姐，變速箱齒輪、離合器掉弛、底盤症见、車身等幾乎所有零部件的焊接。

技術(shù)簡(jiǎn)介及技術(shù)成熟度

1）技術(shù)簡(jiǎn)介

汽車零件激光焊接質(zhì)量控制儀包括雙波段信號(hào)探測(cè)系統(tǒng)殃饿、光電處理系統(tǒng)和一臺(tái)PC機(jī)控制系統(tǒng)及相關(guān)軟件谋作。它可以與不同形式的數(shù)控激光焊接機(jī)床和高功率氣體或固體工業(yè)激光器相配套。在該儀器控制下帮色，激光焊接機(jī)床的焦距和焊接速度可實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)缩棉，為激光焊接質(zhì)量控制提供了保證。

采用紫外和紅外雙探測(cè)器對(duì)激光焊接焦點(diǎn)位置和焊接速度實(shí)時(shí)閉環(huán)控制瑟哺，探測(cè)系統(tǒng)包括紫外（UV）和紅外（IR）兩部分：紫外部分包括硅光伏二極管和紫外濾光片（通光波長(zhǎng)范圍200～400 納米）颂梆；紅外部分包括鍺光電二極管和紅外濾光片（通光波長(zhǎng)范圍1～2微米）；探測(cè)到的紫外和紅外信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡輸入控制PC弹梁。

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