遠(yuǎn)程掃描激光焊接技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生
以往的激光焊接接系統(tǒng)在加工過程中,加工機(jī)頭常常必須為轉(zhuǎn)位而暫停等待,在激光等待的時(shí)候,激光焊接設(shè)備不得不處于保持模式俏讹,這不利于增加生產(chǎn)量和收益。
為了改變這種不利狀態(tài)珠校,為了最大限度地發(fā)揮激光加工設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益幸园,專家們設(shè)法讓激光盡可能在100%的時(shí)間里不停歇地加工作業(yè)。現(xiàn)在络蟋,能夠縮短轉(zhuǎn)位時(shí)間谐绽,讓激光把時(shí)間盡可能都花費(fèi)在焊接的工件上,最佳的辦法就是遠(yuǎn)程掃描激光焊接络跷。
遠(yuǎn)程掃描激光焊接方法绝话,借助于關(guān)節(jié)臂機(jī)器人和掃描光學(xué)器件,以飛快運(yùn)動(dòng)方式把激光焦點(diǎn)快速定位在工件上页本。它采用長焦距的聚焦光學(xué)元件和程序可控的掃描器狼隶。掃描器安裝在激光器光纖光纜的末端,它用兩個(gè)反射鏡通過平場鏡引導(dǎo)激光光束壮才,平場鏡將光束聚焦在掃描區(qū)內(nèi)的共用焦平面上赞约。掃描器上配備的電動(dòng)光學(xué)元件能夠使焦平面沿Z軸上下移動(dòng),實(shí)施3D作業(yè)口箭。聚焦光斑的定位速度飛快固弥,焊接速度也飛快,焦斑從整個(gè)掃描區(qū)的一端飛行移動(dòng)到另一端念秧,僅僅需要30毫秒淤井,基本上消除了激光等待保持模式。
遠(yuǎn)程掃描激光焊接必備的條件
√骸(1)采用光纖光纜傳輸激光的固體激光器或光纖耦合二極管激光器币狠。
(2)激光器功率適合于加工任務(wù)(4~6KW)趾迈,光束質(zhì)量良好(例如4~8mm-mrad)远丸,所需光斑直徑大約為0.6mm。
【鳌(3)要求對待焊的焊縫進(jìn)行精確定位止吐,這是掃描飛行焊接的前提條件宝踪。為此要求機(jī)器人與掃描器控制必須達(dá)到軸同步,可以把待焊接的型式編入掃描器的程序控制碍扔。
為什么說它提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量瘩燥,而且降低了成本?
與常規(guī)的電阻點(diǎn)焊相比較不同,一個(gè)遠(yuǎn)程掃描激光焊接站可以取代5個(gè)常規(guī)的電阻點(diǎn)焊加工站露揽。在同樣長的時(shí)間內(nèi),只需一個(gè)或二個(gè)夾具工位就足夠把待焊接的零部件組合在一起進(jìn)行組合焊接泡煌。在一個(gè)焊接工位不僅能夠加工不同的工件,而且能夠?qū)ν粋€(gè)工件進(jìn)行不同的加工站绑。與電阻點(diǎn)焊相比較焦莉,加工時(shí)間縮短了80%,以加工速度而論季佣,用4KW激光功率焊接時(shí)份帮,速度大約要快6倍,用6KW激光功率焊接時(shí)溪茶,速度大約要快10倍手财。在循環(huán)負(fù)載率高、激光功率最高的情況下徊极,生產(chǎn)能力提高5倍是可能達(dá)到的徐扯。
優(yōu)點(diǎn)不僅表現(xiàn)在數(shù)量上,而且表現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量上狡秋,這是因?yàn)檫h(yuǎn)程掃描飛行焊接方法在生產(chǎn)過程中降低了產(chǎn)品誤差苫馏。這種新式焊接方法使被加工零部件受到的熱輸入和機(jī)械應(yīng)力減少,零部件不發(fā)生變形胜嗓,結(jié)構(gòu)不受影響高职。而且焊接所需的工件定位次數(shù)和夾緊次數(shù)都減少了,這樣有利于被加工零部件乃至于整個(gè)車體結(jié)構(gòu)的形穩(wěn)性得到提升辞州。
與電阻點(diǎn)焊相比怔锌,由于被焊接的零部件和車體構(gòu)件具有這些優(yōu)點(diǎn),遠(yuǎn)程掃描激光焊接的總成本是合適的变过,只是需要的生產(chǎn)用具和激光器的費(fèi)用相對較高埃元。越來越多的人對這種先進(jìn)設(shè)備具有精密、高效焊接各種各樣的汽車零部件和組件的能力表示青睞媚狰。它能焊接:后中央組合板亚情、保險(xiǎn)杠妄痪、搖臂導(dǎo)軌、車輪輪拱楞件、儀表盤衫生,白車身部件包括后備箱、背面板土浸、鉸接件诵执、車身B柱,車門和車身側(cè)圍交豪,座椅及相關(guān)的傾斜調(diào)節(jié)器唾囚、框架,導(dǎo)軌善占,車內(nèi)部件包括中壓橫梁君哮、后窗臺板和帽形齒板,還可組裝焊接變速換檔轉(zhuǎn)子遮英、換檔叉和卡箍等焊槐。
焊接工藝優(yōu)化與減輕重量和增加強(qiáng)度
采用激光飛行焊接方法,可以實(shí)現(xiàn)任何選定的焊接航線圖(即所謂“焊接型式”)和任何幅度的焊接厅瘩。精密焊接型式可用于多個(gè)零部件的組合焊接斗液,而與機(jī)器人的速度無關(guān)。雖然直線式焊接所要求的凸緣寬度要比電阻點(diǎn)焊明顯少得多紊尺,但有時(shí)采取C或U型式和其它型式的焊接彰晌,卻可以在增加強(qiáng)度和減輕重量這二者之間取得滿意的平衡。焊接型式無論是對于短線达吞、圓圈张弛、C型式、S型式酪劫、幅度和布局以及焊縫走向的考慮乌庶,都要有利于被焊零部件的重量優(yōu)化和強(qiáng)度優(yōu)化。
德國埃爾拉斯(ERLAS)遠(yuǎn)程掃描激光焊接設(shè)備
至關(guān)緊要的一步是選好焊接航線圖(焊接型式)契耿,這關(guān)系到強(qiáng)度和重量的優(yōu)化瞒大。焊接型式可以編程控制√鹿穑可以按客戶要求定制焊接型式透敌,以便優(yōu)化產(chǎn)品的強(qiáng)度。除此之外踢械,采取激光焊接單面進(jìn)出法比采取雙面進(jìn)出法的電阻點(diǎn)焊具有優(yōu)越性酗电。與焊接管材的開口截面和焊接金屬板相比,焊接諸如框架結(jié)構(gòu)需用的管材和型材時(shí),焊接的是閉合截面撵术,因而使結(jié)構(gòu)牢固得多背率,這樣就增加了載體的強(qiáng)度,而又降低重量和成本邪盼。
大幅度增加生產(chǎn)量的措施
相對于電阻點(diǎn)焊蛇筷,激光掃描飛行焊接方法是增加汽車零部件生產(chǎn)量的更為有效的首選方案,因?yàn)樗旧瞎?jié)省了焊槍點(diǎn)焊從一個(gè)位置到另一個(gè)位置所花費(fèi)的相當(dāng)長的時(shí)間梗擅。掃描頭的連續(xù)移動(dòng)與掃描鏡對于激光焦點(diǎn)的快捷定位精確配合慧菜,加工速度大提升,導(dǎo)致焊接生產(chǎn)量的大幅度提升意苞。而且祖匕,激光焊的零部件也達(dá)到電阻點(diǎn)焊所達(dá)到的強(qiáng)度,然而所用的時(shí)間卻僅為電阻點(diǎn)焊耗時(shí)的幾分之一美域。
焊接速度的加快汪怒,也意味著完成焊縫的數(shù)目也越多,生產(chǎn)效率也越高茧纵。舉例來說杭厘,白車身焊接車間,通常要求焊接的金屬板厚度在0.6-1.8mm范圍鹉奸,過去在每個(gè)焊點(diǎn)需要大約2秒鐘笙寻,現(xiàn)在采用遠(yuǎn)程掃描飛行激光焊接完成相應(yīng)的焊縫少于0.4秒鐘钱雷,節(jié)省了4/5的時(shí)間骂铁。完成一個(gè)完整車門結(jié)構(gòu)的焊接只需要幾秒鐘。
德國埃爾拉斯(ERLAS)遠(yuǎn)程掃描激光焊接汽車換檔變速零部件罩抗,每一次焊完13條接縫
埃爾拉斯公司地址:
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