汽车装配线远程激光焊接设计准则

汽车装配线远程激光焊接设计准则

将远程激光焊接应用在汽车装配线上不仅有利于提高生产效率,而且可节约能源。远程激光焊接是通过激光器散射出来的激光束对金属工件的表面进行照射，金属表面与激光发生相互反应，激光辐射产生的能量使金属工件表面先熔化后冷却，冷却时出现结晶完成焊接。但是，在汽车装配线上引入远程激光焊接系统，需要对装配线进行重新设计，如将传统的电阻点焊系统替换成远程激光焊接系统、焊接的结合面也需要进行重新设计。为了在汽车装配线上引入远程激光焊接的同时，不改变汽车装配线最初设计的功能目标，则需要制定远程激光焊接的设计准则。

在汽车装配线上引入远程激光焊接需要具备以下3个基本准则：①需要一个固体激光器提供光源。固体激光器能够通过灵活的光纤缆线输送激光束，尤其在使用多轴机械臂来焊接三维空间内的零部件时，必须使用光纤缆线；②必须具有优良激光光束品质和合适功率的激光器。激光光束品质应能反映激光器聚焦能力，远程激光焊接要求具有较长聚焦长度，可以产生优良的激光光束品质；③需要能精确定位焊缝的位置。这要求机械臂和扫描控制装置必须实现同步，同时也允许扫描仪控制装置根据焊接形状进行编程，机械臂以不同的速度在焊接部件上方移动。

基于上述3个基本准则进行汽车装配线的改造。通过将一个功率4kW远程激光焊接引入到车门焊接装配过程中发现，采用远程激光焊接焊接整个车门框，在整个装配线上消耗的时间低于30s，重复定位时间缩短了94%。

刊名：The International Journal of Advanced Manufacturing Technology（英）

刊期：2017年第89期

作者：Jumyung U.M.et al

编译：张振伟