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掃描振鏡

遠程激光焊接簡介(一)

星之球激光 來源:佳工機電網2013-01-29 我要評論(0 )   

單側,非接觸式的 激光 焊接同高速掃描鏡片結合,減少了焊接時間的同時提高了生產率。 遠程激光焊接已經正在成為一種替代傳統汽車白車身應用中電阻點焊的一種手段。根據...

       單側,非接觸式的激光焊接同高速掃描鏡片結合,減少了焊接時間的同時提高了生產率。

  遠程激光焊接已經正在成為一種替代傳統汽車白車身應用中電阻點焊的一種手段。根據行業調查,已安裝的設備超過60套,主要集中在歐洲和北美地區。遠程激光焊接技術發揮了單側,非接觸式激光焊接帶來的技術和經濟優勢,并將其與高速掃描鏡片帶來的優勢相結合,大大縮短了焊接時間,在整個焊接流程中增加了總生產效率。

  遠程激光焊接的優勢是最為顯著的,如果和傳統激光/機器人焊接的一些工作周期相比:20mm的縫焊能在0.2-0.4秒內完成,重復定位時間最大3秒,而對于遠程焊接來說焊接時間相同,重復定位時間僅為0.2秒。遠程焊接的關鍵優勢在于降低了定位時間,這是由于裝備了高速的光束掃描裝置(見圖1)。

 

圖1. 遠程焊接的關鍵優勢是通過高速光束
掃描降低了定位時間

  Comau Pico公司很早就曾為推動遠程激光焊接技術的發展作出努力,他們曾通過和一些具有前瞻想法的汽車制造商合作,在白車身生產上開辟了新領域。在公司早期獲得的成就當中有一項是同Rofin Sinar公司合作,采用一臺基于 CO2 激光的遠程焊接設備,利用掃描鏡片以高速反射光束,焊接車身件的多個焊接位置。

  在Fiat Marea車的一個典型部件上,遠程CO2 激光焊接被用來替代電阻點焊,它主要用來消除在車后部尾門上采用膠粘劑帶來的成本。在這一應用中,總的激光縫焊時間是5秒。在對該車型門框的焊接上,43條激光焊縫僅需30秒就能完成,替代了傳統的電阻點焊。在這兩種應用中,重復定位時間的降低高達94%。

  Comau公司在同Rofin合作獲得以上這些應用的經驗之后,開始認識到該系統能提供以下的優勢:高生產率(高達120個焊點/分),高柔性,減少的占地面積(大多數汽車廠的主要成本因素之一),以及焊接各種不同外形零件的能力。

  但是,如果不考慮使用的遠程焊接系統,從零件來看,它們必須被緊緊裝夾在每個焊接工位。這使得設計和制作夾具成為必需,在一些應用中甚至非常復雜。另一方面,其優點在于,更經濟,占用更少空間,相比要使用6到8個夾具的點焊來說,遠程焊接的夾具僅需一個。

  Comau 也認識到傳統的遠程焊接系統上的掃描盒存在一些限制,因為它不可能移動遠程焊接頭。因此Comau開發并申請了一項專利,這是一種快速光束傳遞系統,在安裝到傳統的龍門型系統上后,能提供四軸的運動(見圖2)。采用該方式的新單元可帶來更高產量,高速在零件上移動光束的能力替代了移動部件,并且降低了相關工具的復雜性和成本。這一概念允許用戶在龍門框架范圍內的任何地點完成焊接。

 

圖2.傳統的掃描盒被專利的快速光束傳遞系統替代

  和Agilaser公司配合,超過12臺甚至更多的遠程激光焊接設備現在正在Fiat位于意大利各個工廠運轉, 在Mirafiori它們為Idea和Musa兩款車型焊接部件;在Melfi它們一直焊接Punto的部件,在Cassino它們焊接新Stilo的部件。系統同樣被安裝在Renault公司位于斯洛文尼亞Novo Mesto的工廠,用于焊接Clio和Twingo的部件,以及法國Saundoville工廠,焊接Megane的部件;在意大利Pomigilano焊接Stola、Ducato和Alfa159的部件。

  在Mirafiori 工廠,一套Agilaser激光設備替代了一條機器人電阻點焊線,它采用雙夾具遠程焊接系統用于車門裝配線,生產投資降低了15%,而生產率提升了20%,同時降低了占地面積——和傳統的四機器人焊接系統相比減少了50%。結果是采用激光遠程焊接后單件成本降低了30%。

 

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