激光遠程掃描焊接已正成為(wei) 替代傳(chuan) 統電阻點焊的一種重要焊接方法。激光遠程掃描焊接係統主要由高功率光纖激光器、掃描振鏡頭、控製器、機器人/機床、焊接工裝等組成。掃描振鏡頭中由電機驅動的反射鏡可以對光束進行快速定位,同時具有可編程性,可以實現加工區域內(nei) 對任何焊接形狀進行高速加工。

(圖1 高功率掃描振鏡頭傳(chuan) 輸光路)
與(yu) 傳(chuan) 統激光焊接相比,激光遠程掃描焊接技術的主要優(you) 勢有:1)光路編程,定位精度高、定位時間短、焊接速度快、效率高;2)工作距離長,不會(hui) 與(yu) 焊裝夾具幹涉、光學鏡片汙染少;3)編程靈活,量身定製焊縫形狀優(you) 化結構強度等。
值得一提的是,機器人與(yu) 掃描振鏡聯動,可以實現激光遠程“飛行加工”(Processing-on-the-fly),這是目前最為(wei) 高效的焊接技術。由於(yu) 通過可編程掃描振鏡將激光束極快地從(cong) 一個(ge) 焊接位置轉移到另一個(ge) 焊接位置,不會(hui) 存在光束重新定位的時間損耗,焊接機器人的移動速度通常快於(yu) 焊接工藝的有效加工速度。如果人們(men) 直接觀看整個(ge) 焊接過程,肉眼將難以跟上焊接“電火花”的移動速度。

圖2 : a , 兩(liang) 種掃描形式 後物鏡掃描

圖2:b, 兩(liang) 種掃描形式 前物鏡掃描
掃描振鏡頭有兩(liang) 種聚焦激光束的方式,一種叫做前物鏡(pre objective scanning),另一種叫做後物鏡(Post objective scanning)。(圖2 兩(liang) 種掃描形式)
與(yu) 電阻點焊相比,遠程掃描激光焊接技術充分發揮了單側(ce) ,非接觸式激光焊接帶來的技術和經濟優(you) 勢,並將其與(yu) 高速掃描振鏡具有的優(you) 勢相結合,大大縮短了焊接時間,在整個(ge) 焊接流程中提高了總生產(chan) 效率。激光遠程掃描焊接可有效用於(yu) 日益增多的汽車零部件焊接。使用遠程掃描焊接,避免將點焊槍從(cong) 一個(ge) 焊接位置移動到另一個(ge) 焊接位置,節省了相對較長的重新定位時間。應用領域包括汽車白車身焊裝及其零部件的激光連接,如汽車座椅、車門、發動機罩、B柱、開關(guan) 櫃、保險杠、儀(yi) 表盤、氣閥等等。(圖3 為(wei) 高功率激光遠程掃描焊接試件)

圖3 高功率激光遠程掃描焊接試件 背麵, 圖3 高功率激光遠程掃描焊接試件 正麵
事業(ye) 部“大族-北航激光技術與(yu) 自動化應用聯合實驗室配備了先進的高功率激光遠程掃描焊接係統,掌握了常見車用材料如鍍鋅鋼板、低碳鋼、高強鋼等的高功率激光遠程掃描焊接工藝技術,以及基於(yu) 遠程焊接工藝特征的夾具設計技術,為(wei) 該設備在汽車製造領域的廣泛應用奠定了技術基礎。

(圖4 為(wei) 激光遠程掃描焊接汽車車門)
文章來源:大族激光鈑金裝備事業(ye) 部
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