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新耐视推出白车身车门国产化激光飞行焊接子系统

                           发表日期:2024-1-6

前言

随着汽车制造业的高速发展及对白车身车门质量的高标准要求,激光飞行焊接技术逐步在白车身制造工艺中扮演重要角色。激光飞行焊接是一种稳定、高效、灵活的焊接技术,在白车身制造中采用激光飞行焊接不仅可以大幅度提升生产效率,还能节省工位布局场地,减少对夹具的数量投入。然而由于其核心器件长期依赖进口的激光器、焊接头等,成本投入较高。新耐视推出了国产化激光飞行焊接子系统,采用自主研发的NewScan-3D远程焊接头,可以实现快速的飞行焊接,同时适配多种激光器,通过工艺试验完全可以满足客户生产制造要求,实现终端用户降本增效的目标。

01 激光飞行焊接工艺

白车身制造是汽车生产制造过程中的主要组成部分,而车门作为白车身的关键零部件,起着密封、承载等作用。因其外观品质要求高,它的制造精度很大程度上决定着整车的质量和观感效果。早在20世纪80年代德国大众汽车制造厂采用激光焊接技术实现汽车白车身上车门总成、顶盖总成与侧围总成等工艺连接。激光焊接技术尤其激光飞行焊接技术由于其可实现高质量的焊缝,具有高强度以及良好的结构刚度、较小的热影响区等优点已成为汽车零部件制造的标准工艺。

新耐视推出白车身车门国产化激光飞行焊接子系统

激光飞行焊接技术相对于传统成熟的激光焊接工艺技术的区别在于使用机器人控制激光进行扫描焊接的一种新型工艺。它主要是通过机器人手臂的移动与激光扫描仪的高动态定位运动配合使用,激光器中的激光束通过光纤传递到安装在机器人上的可编辑聚焦光学头(PFO)上,安装在PFO中的两片高速扫描反射镜,促使激光束按照事先编制的程序路径进行高速精确运动,通过远心透镜聚焦实现钣金件的焊接。在汽车制造业中,激光飞行焊接技术可以应用于车门结构件、汽车座椅板、行李箱盖及其他特殊材质(如镀锌材质)薄板的焊接工艺中。

02 激光飞行焊接优势

与工件无接触、焊接速度快是激光飞行焊最主要的特点,因此该工艺得到了广泛的应用。以汽车白车身制造为例,激光飞行焊接(如图二所示)区别于传统激光焊(如图一所示),最大限度地消除了每段焊接前不断重复定位的非生产时间,使得激光束在线时间最大化。

新耐视推出白车身车门国产化激光飞行焊接子系统
图一  传统激光焊的焊接步骤示意
新耐视推出白车身车门国产化激光飞行焊接子系统
图二 激光飞行焊的焊接步骤示意

相对于传统的点焊来说,激光飞行焊可以自定义焊缝形式,优化焊缝强度,增加设计的灵活性,可以适用于任何焊缝形式,任何焊缝方向。用户也可以自定义焊缝的分布,使得焊缝的受力最优化得以完美的体现。无接触、灵活的焊缝要求,使得焊接搭接面更小(如图三所示),因为减少了材料成本与车身重量,使得车身质量得到保证的基础上最大限度地实现轻量化,达到节能减排的目的。

新耐视推出白车身车门国产化激光飞行焊接子系统
(a) 传统点焊焊接方式
新耐视推出白车身车门国产化激光飞行焊接子系统
(b) 激光飞行焊焊接方式

图三 传统点焊焊接与激光飞行焊接方式焊接面积对比

03 新耐视激光飞行焊接子系统

从上述优势中,可以看出激光飞行焊接技术是一种稳定、高效、灵活的焊接技术。基于汽车制造行业的高速发展和对白车身车门焊接质量的高标准要求,新耐视推出的激光飞行焊接子系统配置独立控制系统及专用工业控制软件,包含焊接标准库,可以提供多种焊接工艺模式(8字形、Z字形、无穷形等),满足各种加工应用场景。不仅可以优化车身结构设计,减小对接法兰边的长度,实现轻量化,还能保证焊接速度。

新耐视激光飞行焊接子系统具备快插接口设计,方便连接外部硬件,且可以适配多种激光器(锐科、IPG、通快等),配置双路功率控制功能。下图为新耐视NewScan-3D远程焊接头及激光飞行焊接子系统架构图,可实现激光飞行焊工艺在焊装四门生产线上的应用,满足制造线体高效稳定的生产需求。

新耐视推出白车身车门国产化激光飞行焊接子系统
NewScan-3D远程焊接头
新耐视推出白车身车门国产化激光飞行焊接子系统
新耐视-激光飞行子焊接系统架构图

结语

新耐视长期对白车身车门激光飞行焊接技术进行深入研究及工艺试验,所推出的国产化激光飞行焊接子系统可以降低客户现场调试时间与项目实施风险,达到批量质量认证的客户要求,具备良好的声誉和推广应用,由于掌握了激光飞行焊接的核心技术,该子系统可完美实现白车身焊装门线激光飞行焊接的稳定高效应用。

       
   
 

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