摘要:在中國,汽車產(chǎn)業(yè)注定是一個朝陽產(chǎn)業(yè),提高汽車制造能力的裝備就顯得猶為重要。車身制造中所采用的
激光掃描焊效率高于點焊和激光焊,通過可控編程和示教用線性激光的輔助,可實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接。文章介紹了激光掃描焊
原理,并示例轎車采用的激光掃描焊過程。(注:掃描焊、遠程焊和飛行焊接指的是同一種激光焊接方法。)
nt7|f,_J 關(guān)鍵詞:激光掃描焊;原理;
系統(tǒng);汽車;應(yīng)用
C?,*U V]Sgx00; 1.汽車行業(yè)的發(fā)展及激光應(yīng)用
{Jrf/p9w sr\cVv") 我國汽車市場將保持快于全球市場的增速,產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界首位。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴大,我國將從汽車大國轉(zhuǎn)變?yōu)槠噺妵?
+6
ho)YL oWI!u 5 激光技術(shù),是本世紀最重大的發(fā)明之一,激光在剛誕生不久就被人稱為“解決問題的工具”,激光技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域具備巨大的市場潛力。
\UOm]z mIvnz{_d 在“柔性制造”方式被大力推廣的今天,汽車工業(yè)領(lǐng)域面臨著一次變革。汽車零部件產(chǎn)業(yè)正由大批量生產(chǎn)到小批量、多樣化的生產(chǎn)方式過度,以市場為導(dǎo)向的制造方式逐步普及,“Production Line”正被“Production Station”所取代,激光的空間控制性和時間控制性很好,能夠迅速適應(yīng)多種
材料、多種形狀和尺寸,特別適用于柔性加工,因此激光將在這一變革中發(fā)揮重大作用。
&1P(O\d 8+ov(B;( 2.激光遠程焊接的特點
L${m/@9 kL|\wci 大眾汽車走在激光遠程焊技術(shù)應(yīng)用的前列。就在帕薩特汽車后窗臺板成功運用激光遠程焊之后,激光掃描焊工藝及其系統(tǒng)在2005年被廣泛應(yīng)用于大眾汽車公司的系列產(chǎn)品中。從2007年初開始,后續(xù)的奧迪A4利用激光掃描焊,每天可生產(chǎn)1800扇車門。同時,通過
優(yōu)化內(nèi)部通訊,大眾汽車實現(xiàn)了激光掃描焊系統(tǒng)的光束共享和分化,從而有效提高了激光的利用率。
YV-j/U{& Wj&nUp{ 1).可實現(xiàn)長
焦距、大范圍焊接。
vTdUuj3N sMP:sCRC 實現(xiàn)500mm以上的激光焊,這是常規(guī)激光焊無法實現(xiàn)的。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜而又無法接近的加工件來說,激光遠程焊給出了完美的答案——相比于燈泵浦激光器25mm.mrad的光束質(zhì)量,激光遠程焊的碟片
激光器可達到8mm.mrad;激光遠程焊接可避免焊接過程中飛濺、煙塵對激光頭的損傷,有助于延長使用壽命,從而降低使用成本;
/N>} 4Ay 4h;4!I| 2).激光遠程焊速度快。
\6{LR& P7Xg{L&@. 在原機器手臂的移動速度下,還可利用激光頭內(nèi)部振鏡的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)發(fā)射光束的高速加工。常規(guī)點焊2s才能實現(xiàn)一個焊點連接,而使用激光遠程焊,1s就可實現(xiàn)3~4個焊點連接。
sds}bo
m~;B:LN< BMW公司在轎車某個部件上比較三種焊接方法所耗時間,該工件需要焊接的部位達20多個(見圖1),統(tǒng)計時間如表1所示。
"e@n:N!
K U$`!h 圖1 BMW轎車某工件焊點分布圖
mg`