【正文】 汽車制造中的頂蓋激光焊接目前，激光焊接技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在汽車制造業(yè)，通過頂蓋激光焊接的實際應(yīng)用，分析激光焊接的系統(tǒng)構(gòu)成以及設(shè)備調(diào)試過程中的問題，汽車制造商可有效保證汽車產(chǎn)品的質(zhì)量，提升產(chǎn)品競爭力。 激光焊接具備能量密度高、焊接變形小及焊接速度快等優(yōu)點，在汽車行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛。國內(nèi)大多數(shù)汽車企業(yè)在進行車頂、側(cè)圍、車門及座椅等部件的制造過程中都采用了激光焊接工藝，有效地提高了整車制造質(zhì)量，加強了整車的安全性能，縮短了焊接時間、提升了企業(yè)的制造水平。方案介紹整車企業(yè)常用的激光焊接主要包括熔焊、釬焊等，我公司在高級轎車項目中使用了頂蓋激光熔焊技術(shù)進行車頂焊接，如圖1所示。金屬材料被較高功率密度的激光照射，照射部位被熔化、蒸發(fā)，從而形成一個小孔；當激光束相對焊件移動時，小孔中心也隨之移動，并處于相對穩(wěn)定狀態(tài)；熔融金屬會反方向流動，填充小孔，從而形成焊縫。與傳統(tǒng)的點焊工藝相比，激光熔焊有強度高、熱影響區(qū)域小以及焊縫美觀的特點。從圖2可以發(fā)現(xiàn)，激光焊接能量集中，焊接熔深大，焊接成形美觀，焊接后的強度完全滿足使用要求。圖1 焊接原理該激光熔焊設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖3所示。激光焊設(shè)備采用TRUMPF TruDisc4006固體激光發(fā)生器，最大功率可以達到4000W。由2臺專用FANUC機器人安裝HighYAG激光頭進行焊接。車頂采用搭接形式，單側(cè)焊縫長度達到1630mm。在焊接前首先采用FANUC機器人視覺系統(tǒng)對整車頂蓋進行定位，從而實現(xiàn)焊接軌跡的精確補償。圖2 焊接分析 目前，國內(nèi)常用的激光源包括TRUMPF 泵浦式和IPG光纖式，在綜合對比了成熟案例應(yīng)用后，我們最終選用TRUMPF TruDisc4006固體激光發(fā)生器作為激光源（見圖4），其優(yōu)點在于：光束可以通過光纜進行遠距離傳輸（100m）；高效率的光束質(zhì)量（，功率為4kW）；激光能量可精確控制；遠程故障診斷等。圖3 激光焊接架構(gòu)2. 激光頭 激光頭采用HighYAG的PDT，選用的原因是該品牌提供了完整的焊縫跟蹤及壓緊技術(shù)，該系統(tǒng)主要由光導(dǎo)和聚焦系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)和壓緊系統(tǒng)等組成，如圖5所示。光導(dǎo)聚焦系統(tǒng)由圓偏振鏡、擴束鏡、反射鏡或光纖及聚焦鏡等組成，實現(xiàn)改變光束偏振狀態(tài)、方向、傳輸光束和聚焦的功能。這些光學(xué)零件的狀況對激光焊接質(zhì)量有極其重要的影響。在大功率激光作用下，光學(xué)部件，尤其是透鏡性能會劣化，使透過率下降，產(chǎn)生熱透鏡效應(yīng)，同時表面污染也會增加傳輸損耗。該系統(tǒng)在透鏡污染后會進行自動維護提示。導(dǎo)向及壓緊系統(tǒng)通過伺服機構(gòu)進行精確的位置及壓力控制，確保焊接過程中相關(guān)工藝參數(shù)的準確。壓緊機構(gòu)有壓指及壓輪兩種形式，在本次項目中我們選用了壓指，這兩者的優(yōu)缺點比較如表1所示。壓指作用于焊接行進方向的前端（側(cè)面），由于壓指半徑較小，～5mm之間調(diào)整，同時壓指結(jié)構(gòu)下不易粘上焊接飛濺，且經(jīng)過長時間使用不像壓輪一樣容易變形。在導(dǎo)向系統(tǒng)上，使用機械式觸指，從表2的對比結(jié)果可知，通過觸指與上板臺階保持一定的壓力，保證行走時光錐始終沿著焊縫。與相機尋軌的方式相比，機械式觸指結(jié)構(gòu)簡單，對檢測面要求較低，避免了零件表面波動、不平等原因?qū)е碌馁|(zhì)量問題。圖4 TRUMPF激光源3. 其他系統(tǒng) （1）視覺定位 視覺系統(tǒng)是自動激光焊接機器人的動作基準，通過安裝在機器人手臂端上的3D攝像頭進行車體特征點的識別，在視覺系統(tǒng)軟件進行設(shè)置，建立視覺畫面上的點位與機器人位置相對應(yīng)的關(guān)系。對工件進行視覺成像，與已標定的工件進行比較，得出偏差值，即機器人激光焊接起始點的補償值。通過視覺系統(tǒng)的應(yīng)用，降低了頂蓋與側(cè)圍之間匹配的偏差，起到了保護激光頭相關(guān)附件，確保激光焊接質(zhì)量的作用。本項目使用了如圖6所示的FANUC IRVISON 3D攝像頭。初次使用時，需要通過試驗一定批次的產(chǎn)品設(shè)定標準值，確定標準值后，需要對相機的曝光時間、識別精度的參數(shù)進行反復(fù)調(diào)試對比，才能確保最終3D圖像識別的成功率。圖5 HighYAG激光頭（2）安全系統(tǒng) 激光由于能量較高，且常態(tài)下不可見，存在對眼睛及皮膚產(chǎn)生危害的風(fēng)險。所以激光焊接設(shè)備定級為class 4級，必須采取必要的保護倉以及保護眼睛的措施進行操作。激光保護倉在設(shè)計時考慮以下要素：門安全鎖要保持常鎖定，任意的打開動作將導(dǎo)致設(shè)備的安全緊急停止；保護倉的玻璃采用光學(xué)密度為OD8的玻璃，其對光的截止率比較高，可實現(xiàn)有效的防護作用；通過程序的設(shè)計，對于任何操作可使機器人緩慢停止，激光頭上同樣需要安全防護。激光頭與機器人之間采用安全防撞裝置進行連接，感應(yīng)器可確保激光頭在受到任何額外的沖擊或者壓力時，能及時停止機器人的動作，保證激光頭的安全。系統(tǒng)調(diào)試過程激光焊對于設(shè)備的調(diào)試精度、零件匹配精度以及工藝尺寸窗口都有很高的要求，一旦聚焦位置偏移或匹配精度不高就會出現(xiàn)鋸齒、焊斷及氣孔等多種焊接缺陷，影響焊接強度及外觀質(zhì)量。 在本次設(shè)備的調(diào)試過程中，焊接零件的主要問題是車頂邊緣與側(cè)圍貼合度不佳，車頂邊緣由于累計余量的釋放，比較容易逃離壓指的控制，導(dǎo)致部分局部焊縫形成假焊缺陷。經(jīng)過實踐發(fā)現(xiàn)，貼合間隙在1mm以內(nèi)，可保證比較好的焊接尺寸，在目前零件無法實現(xiàn)的情況下，我們在調(diào)試中采用首次脈沖焊，再次連續(xù)焊的工藝，有效解決了該質(zhì)量問題。圖6 視覺系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)設(shè)置是現(xiàn)場調(diào)試過程中比較繁瑣的步驟，激光入射角度和壓指位置不好，影響高溫的氣體排放，將會出現(xiàn)焊接氣孔等缺陷；車頂邊緣與側(cè)圍之間間隙過小，觸針焊縫跟蹤位置太靠近側(cè)圍，加上激光束與側(cè)圍平面形成5176。左右夾角，激光光束的能量將部分損失在側(cè)圍內(nèi)側(cè)上，產(chǎn)生的熱效應(yīng)，由一些油跡、表面鋅層或碳元素等形成大量黑色痕跡。為確保較好的焊接質(zhì)量，需要配合機器人的速度及激光功率進行測試，不斷變化壓指的切入角度以及壓力。我們在進行調(diào)試時，對相關(guān)的參數(shù)進行詳細記錄，以期實現(xiàn)較好的焊接質(zhì)量。在PDT進行切入角的設(shè)置時，既需要考慮相關(guān)的數(shù)值可以覆蓋產(chǎn)品的尺寸波動，還要考慮激光設(shè)備的安全可靠，這些都需要反復(fù)細致的試驗?zāi)M。 （1）尾端缺陷 間隙在焊接過程中會隨著壓指機構(gòu)的移動被擠壓到焊縫尾端，最后會累積形成鈑金件堆積，這種堆積會造成足夠大的內(nèi)應(yīng)力，致使間隙無論如何都無法被壓緊，最終導(dǎo)致鋸齒形的焊接缺陷。目前，我們還無法完成側(cè)圍與頂蓋之間的間隙控制，我們一般采用尾端不焊接，讓焊接過程中的內(nèi)應(yīng)力自然地釋放。通過研究頂蓋的工藝發(fā)現(xiàn)，在激光焊接前，頂蓋的前后總共采用4點進行定位焊接，在出現(xiàn)鋸齒缺陷時，我們曾做過試驗，如取消尾部的定位焊點，該間隙可有效消除，但考慮尾部不焊會導(dǎo)致頂蓋與側(cè)圍的匹配問題，所以該工藝未被采用。（2）物料輸送 上文提到，激光焊接要求頂蓋及側(cè)圍之間的間隙匹配達到1mm，而目前間隙很大程度是零件在運送或制造工藝中產(chǎn)生的，這在現(xiàn)場使用時時常出現(xiàn)批量性的問題。采用對物料進行保護的料架，以及應(yīng)用頂蓋抓取全程中不產(chǎn)生變形的手段可有效實現(xiàn)質(zhì)量控制。結(jié)語激光焊接技術(shù)可很好地提高整車制造水平，提升整車質(zhì)量，縮短焊接時間，提高整個公司的制造水平，同時激光設(shè)備對制造環(huán)境、產(chǎn)品尺寸及安全等要求較高。希望通過本文可為業(yè)內(nèi)同仁今后的規(guī)劃選型提供一定的參考。范文最新推薦 工會黨支部工作總結(jié)[工會黨支部工作總結(jié)] xxxx年，我們工會黨支部在師直黨工委的正確領(lǐng)導(dǎo)下，認真學(xué)習(xí)貫徹“三個代表”重要思想，學(xué)習(xí)黨的十六屆四中全會精神，自覺用“三個代表”重要思想指導(dǎo)工作，進一步加強黨支部的建設(shè)，在工作中較好的發(fā)揮了政治核心和戰(zhàn)斗堡壘作用，工會黨支部工作總結(jié)?，F(xiàn)將xxxx年的支部工作情況總結(jié)匯報如下。一、努力加強黨支部的思想建設(shè)、組織建設(shè)和作風(fēng)建設(shè)：在工會全體黨員中繼續(xù)深入學(xué)習(xí)鄧小平理論和“三個代表”的重要思想。在黨的十六大四中全會召開以后，認真學(xué)習(xí)大會的精神和文件，特別是對全會討論通過的《關(guān)于加強中國共產(chǎn)黨執(zhí)政能力建設(shè)的決定》，不僅在支部成員內(nèi)部認真學(xué)習(xí)貫徹，而且還在工會全體工作人員中傳達貫徹學(xué)習(xí)。堅持嚴肅認真地進行黨員民主評議工作，切實解決黨支部、黨員中存在的問題和不足，努力提高全體黨員的思想認識，為圓滿完成全年的各項工作，提供思想保證。同時開好領(lǐng)導(dǎo)班子民主生活會，認真征集職工意見，認真開