机器人激光焊接设备是汽车制造新方向ppt课件

1、焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法，在汽车制造中得到广泛运用。随着科技的提高，镀层钢板、轻金属资料的焊接问题对汽车焊接提出了新:的挑战。汽车焊接过程中的机器人与自动化激光焊接技术使汽车焊接容颜大为改观。汽车工业的飞速开展，使得激光焊接技术开启了汽车焊接的新时代:。1激光焊接技术的特点在汽车制造工艺里，焊接是汽车装配流水线上一道不可短少的工序。通常来讲，车身焊接主要有电阻电焊、缝焊、二氧化碳焊:等方式。在零件焊接上，运用到的焊接技术还有闪光焊、电子束焊、电栓焊、脉冲焊、摩擦焊等。近年来，世界上最新出现了激光焊接技术，并且开展:得很快。与目前传统的点焊工艺不同，激光焊接可以到达两块钢板之间的

2、分子结合，通俗而言就是焊接后的钢板硬度相当于一整块钢板，从而将车身强:度提升30%，车身的结合精度同样大大提升。当然，激光焊接的实践使意图义并不仅于此。普通来说，车辆在道路上行进时来自地面的颠簸会转换成:每分钟上千次的扭曲运动考验车身，假设车身结合精度、强度不够，轻那么车内异响频频、噪音大，严重的能够导致安装在车辆上的零部件如变速箱、前:后桥的损坏或者车身断裂。机器人焊接任务站激光焊接的特点是被焊接工件变形极小，几乎没有衔接间隙，焊接深度/宽度比高，因此焊接质量比传统:焊接方法高。但是，如何保证激光焊接的质量，也就是激光焊接过程监测与质量控制是一个激光利用领域的重要内容，包括利用电感、电容、声

3、波、光:电等各种传感器，经过电子计算机处置，针对不同焊接对象和要求，实现诸如焊缝跟踪、缺陷检测、焊缝质量监测等工程，经过反响控制调理焊接工艺:参数，从而实现自动化激光焊接。所以说，激光焊接是一门技术性非常强的先进制造工艺。2国外汽车工业机器人激光焊接技术的运用机器人控制系统:是机器人的大脑，是决议机器人功能和性能的主要要素。工业机器人控制技术的主要义务就是控制工业机器人在任务空间中的运动位置、姿态、轨迹、:操作顺序及动作的时间等，具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和运用方便等特点。目前机器人的运用工程由单台机器:人任务站向机器人消费线开展，机器人控制器的联网技术使得对

4、机器人消费线的监控、诊断和管理更加便利。机器人焊接目前已广泛运用在汽车制造业:，汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接。丰田公司将点焊作为规范来配备其日本国内和海外的一切点焊机器人。用这种技术可以:提高焊接质量，甚至试图用它来替代某些弧焊作业，同时，在短间隔内的运动时间也大为缩短。该公司推出一种高度低的点焊机器人，用它来焊接车体:下部零件。这种矮小的点焊机器人还可以与较高的机器人组装在一同，共同对车体上部进展加工，从而缩短了整个焊接消费线长度。轿车后桥、副车架:、摇臂、悬架、减振器等底盘零件大都是以惰性气体维护焊metal-InertGasWelding，MIG为主的受力平安零件

5、，主要构:件采用冲压焊接，板厚平均为1.54mm，焊接主要以搭接、角接接头方式为主，焊接质量要求相当高，其质量的好坏直接影响到轿车的平安性能:。运用机器人焊接后，大大提高了焊接件的外观和内在质量，并保证了质量的稳定性和降低劳动强度，改善了劳动环境。激光焊接设备的关键是大功率:激光器，主要有两大类，一类是固体激光器，又称Nd：YAG激光器。Nd：YAG激光器波长为1.06mm，主要优点是产生的光束可以经过光:纤传送，因此可以省去复杂的光束传送系统，适用于柔性制造系统或远程加工，通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车工业常用输出功率为34:kW的Nd：YAG激光器。另一类是气体激光器，又称CO2激

6、光器，分子气体作任务介质，产生平均为10.6mm的红外激光，可以延续任务并:输出很高的功率，规范激光功率在25kW之间。汽车工业中激光技术主要用于车身拼焊、焊接和零件焊接。德国的Rofin-Sina公司和T:rumpf公司主要消费CO2激光器，HAAS公司那么主要消费固体Nd：YAG激光器，而IPG公司消费新型的光纤激光器，Laserl:ine公司消费半导体激光器，构成相互竞争又相互补充的激光技术研发与消费链。群众汽车、宝马汽车、飞驰汽车和美雅Meyer船厂是德国:运用激光焊接技术的示范企业。德国的群众汽车曾经将激光焊接技术引入中国，并在上海群众和一汽群众的轿车批量消费线上运用，推进了中国激光

7、:焊接技术的运用。运用输出功率大于4kW的二极管激发的固体激光器，对于铝合金的焊接具有决议性的意义。这些系统的光束质量特别好，可以瞬间:注入直径为0.4mm的光纤中。激光束的聚焦才干极大地依托于光纤的截面积。这阐明这种新一代的固体激光器的潜力是“点直径更小，功率密度:更高，使人们可以进展以延续波的方式进展焊接。例如，用于对小型样品和小零件的各种衔接，如对接、T形焊接和搭接进展了研讨，零件的资料是A:lMgSi0.7厚度：3mm和AlMg3厚度：1.6mm铝合金。高质量的焊道外形只需在纯粹的延续波形状才有能够。当运用千瓦级:的二极管激发的Nd：YAG激光器焊接铝时，在很宽的参数范围内都能获得很高

8、的可靠性。3机器人激光焊接技术的开展趋势世界各主要工业兴隆国:家都非常注重发扬焊接研讨机构的作用，根本上都构成大学研讨所企业的三级研讨开发体系。各主要工业兴隆国家都成立了焊接研讨所，如英国的焊接:研讨所TWI、美国的爱迪生焊接研讨所EWI、法国焊接研讨所FWI、日本的衔接与溶接研讨所JRWI、乌克兰的巴顿电焊研:究所PEWI、德国亚琛大学的焊接研讨所ISF和德国焊接学会DVS下属的分布在全国各地的焊接研讨与培训中心SLV等，而:韩国的焊接研讨中心是设在韩国现代科学技术研讨院KAIST的韩国工业消费技术研讨院KITCH之内。它们都属于国家级的焊接研讨机构。:纵观整个汽车工业焊接现状，不难分析出汽

9、车工业焊接开展趋势为：开展自动化柔性消费系统。而工业机器人，因集自动化消费和灵敏性消费特点于一:身，故轿车消费近年来大规模、迅速运用了机器人。焊接方面，主要运用是点焊机器人和弧焊机器人。焊接消费线要高度自动化，广泛采用6自在度机:器人，且机器人具有焊钳储存库，可焊装部位不同要求或焊装产品变卦，自动从储存库抓换所需焊钳。传输安装那么已开展为采用无人驾驶更具柔性化感:应导向小车。开展轻便组合式智能自动焊机，焊接由R30型极坐标式机器人和G60肘节式机器人61台进展，机器人驱动由微机控制，数字和文字:显示，磁带记录仪输入和输出程序。机器人动作采用点到点序步轨迹，具有很高焊接自动化程度，既改善了任务条

10、件，提高了产质量量和消费率，又降:低资料耗费。机器人焊接技术未来的研讨方向主要有：1焊接过程控制系统的智能化。电子技术、计算机微电子和自动化技术的开展，推进了焊接自:动化技术的开展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处置技术等单元技术的引入，促进了焊接自动化技术革命性的开展；2开展最正确控制方法方:面的研讨，包括线性和各种非线性控制。最具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制，以及专家系统的研讨；3焊接柔性化技术。将各种光:、机、电技术与焊接技术有机结合，以实现焊接的准确化和柔性化。用微电子技术改造传统焊接工艺配备，是提高焊接自动化程度淡的根本途径。将数:控技术配以各类焊接机械设备，以提高

11、其柔性化程度；4焊接机器人与专家系统的结合，实现自动途径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能；:5提高焊接电源的可靠性、质量稳定性和控制，以及优良的动感性。开发研制具有调理电弧运动、送丝和焊枪姿态，能探测焊缝坡开头、温度尝熔池:形状、熔透情况，适时提供焊接规范参数的高性能焊机，并应积极开发焊接过程的计算机模拟技术，使焊接技术由“技艺向“科学演化。4终了语:近些年来，国外汽车工业在机器人激光焊接技术方面的运用及推行起到了积极的推进作用。针对汽车产品“更轻、更平安、性能更好且本钱更低的发:展目的，当前的汽车机器人激光焊接技术正在传统的资料衔接概念与方法的根底上迅速地延伸和拓展，并向先进的“精量化