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华工激光与Rofin共建三维激光远程焊接展示平台正式运行
http://cn.newmaker.com 6/11/2012 12:05:00 PM  华工激光
华工激光与Rofin共建三维激光远程焊接展示平台正式运行现代工业生产对生产效率及质量的要求越来越高,激光焊接以其高速高效的优势,在多个行业中得到充分的应用,并不断的发展。近年来,激光扫描焊接的出现使得工业生产效率大大提高。

激光扫描焊与传统的激光焊接主要区别是激光束定位方法不一样,扫描焊技术通过激光束入射到扫描振镜的X,Y轴两个反射镜上,计算机控制反射镜的角度,实现激光束的任意偏转,使具有一定功率密度的激光聚焦在加工工件表面的不同位置,实现焊接功能,同时负透镜的线性移动,使焦点位置在Z方向上具有一定的调节范围,激光扫描焊接的原理如下图所示。由于聚焦镜聚焦距离长,反射镜小角度偏转即可实现激光束在焊点(缝)之间可快速切换,其定位时间几乎为零。在国外,激光扫描焊接一般以长焦距、大扫描范围和高度灵活的激光束偏移为主要优点,其可以利用500 mm或更长的焦距,扫描焊接范围一般超过1 m,因此国外也将扫描焊接系统称为远程焊接系统(Remote Welding System, RWS),更长的工作距离可以大幅降低激光污染。国外目前也将机械手与扫描焊接技术配合,称作robscan welding,利用机械手多个自由度的灵活移动,可以将振镜扫描头定位到任意一点和任意的角度,针对大零件、复杂曲面零件进行快速的多点焊接,所以也称作三维激光扫描焊接,该技术被称之为“飞行加工”(processing-on-the-fly),这是目前最为高效的焊接技术。

华工激光法利莱和ROFIN公司合作,以工艺中心为平台,合作开发飞行焊接的应用。ROFIN公司提供4kw光纤激光器与SWS扫描焊接头,华工激光配备ABB机械手与控制系统,进行光机电系统集成。二者强强联手进行三维激光远程焊接工艺的试验研究,共同探索三维激光远程焊接系统在工业中的应用开发。

该系统扫描最佳范围为380*380*70mm,在XY平面内距离300mm,定位时间只需要12ms。焊接速度最快可达40米/分钟。焊接头焦距为660mm,保护镜片距离焊接点的距离为472mm,通过2层气刀保护,以减少焊接飞溅对保护镜片的影响。SWS焊接头可以工作在2种模式,一个是静态模式,机械手需要在焊接位置停顿,焊接头在可扫描范围内进行焊接。一个是飞行模式(On-The-Flying),焊接头控制柜需要读出机械手的运动轨迹,根据机械手的运动速度、坐标,计算出正确的扫描图形。在机械手运动的同时进行扫描,这对控制和计算提出了更高的要求。

应用扫描焊接可通过改变焊缝形状及分布来优化焊接强度,大大增加了产品设计的灵活性:焊缝形状可以任意设定,圆形、方形、椭圆等均可;焊缝方向可以任意设定,横向、纵向、斜向等均可;焊缝分布可以根据需要任意设定;同时可以优化应力分布。通过焊缝形状、焊接位置等的优化,达到优化结构和工装夹具、工艺等设计,从而降低材料成本,减少设备占地面积,最终增加企业效益。尤其在汽车白车身行业,三维激光远程焊接以其高生产率、高柔性、减少的占地面积、以及焊接各种不同外形零件的技术和经济优势,有逐步取代传统电阻点焊的趋势。

华工激光与ROFIN共建的三维激光远程焊接展示平台正式投入运行后,将着力为企业提供高效高质量的焊接解决方案。

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