全自動(dòng)激光拼焊生產(chǎn)線(xiàn)把激光切割、折彎、自動(dòng)拼裝和焊接這些步驟合在了一起。它最主要的優(yōu)點(diǎn)是，焊接時(shí)加入的熱量可以被控制到最低水平。因?yàn)闊崃可?，材料受熱影響而變化的區(qū)域就很小。同時(shí)，因?yàn)闊崃總鲗?dǎo)而造成的材料變形也被降到了最低。

    在設(shè)備方面，焊接頭的位置控制得非常準(zhǔn)。整臺(tái)機(jī)器在快速移動(dòng)時(shí)，依然能保持很好的穩(wěn)定性和精度。機(jī)器的移動(dòng)部分用了齒條或者滾珠絲桿這樣的傳動(dòng)裝置來(lái)帶動(dòng)焊接頭。驅(qū)動(dòng)這些部件的則是步進(jìn)電機(jī)。

    激光焊接機(jī)在全自動(dòng)激光拼焊生產(chǎn)線(xiàn)里的應(yīng)用

    談到焊接的質(zhì)量，這條生產(chǎn)線(xiàn)用的是很成熟的激光焊接技術(shù)。焊接的線(xiàn)性度誤差不超過(guò)正負(fù)零點(diǎn)零二毫米。為了保證工件在焊接時(shí)不會(huì)亂動(dòng)，工裝夾具使用了電磁閥吸緊的方式，這樣工件就能被牢牢固定住。生產(chǎn)線(xiàn)還配有一套特別的降溫循環(huán)水系統(tǒng)，它的作用是讓工件在焊接過(guò)程中能快速冷卻下來(lái)。此外，設(shè)備還加裝了焊接追蹤系統(tǒng)，這些設(shè)計(jì)一起確保了焊接的最終品質(zhì)。

    這種焊接方式不需要用到電極。沒(méi)有了電極，自然就不用擔(dān)心電極會(huì)污染工件，或者電極本身出現(xiàn)損耗。另外，因?yàn)樗皇且揽侩姌O接觸來(lái)焊接的，所以機(jī)器本身的損耗和變形也非常小。

    激光束可以被聚焦到一個(gè)很小的點(diǎn)上，所以它可以焊接那些體積小，或者彼此離得很近的零件。
    在提高生產(chǎn)效率方面，這臺(tái)設(shè)備的設(shè)計(jì)也有考慮。它的上下料機(jī)構(gòu)和焊接頭的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是分開(kāi)控制的。更重要的是，它采用了雙工位的設(shè)計(jì)。這意味著，當(dāng)一邊在進(jìn)行上下料操作時(shí)，另一邊可以同時(shí)進(jìn)行焊接。這樣機(jī)器就一直處于工作狀態(tài)，不會(huì)因?yàn)樯舷铝隙Ｏ聛?lái)等待，大大提高了設(shè)備的使用效率。

    關(guān)于激光的傳輸，整臺(tái)設(shè)備的光路系統(tǒng)用的是光纖。這根光纖從激光器一直連接到焊接頭，整個(gè)光路是全封閉的柔性設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)的好處是，基本不需要日常維護(hù)。

    綜合這些特點(diǎn)，這種設(shè)備很方便集成到自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中，用來(lái)進(jìn)行高速焊接。它也可以通過(guò)多軸控制，或者用電腦來(lái)編程操作。

    從整體來(lái)看，這條生產(chǎn)線(xiàn)把激光切割、折彎、自動(dòng)拼裝和焊接整合在一起，形成了一個(gè)連貫的流程。這樣做可以減少工件在不同工序之間搬運(yùn)和重新定位的次數(shù)。每一次搬運(yùn)和重新定位都可能引入誤差，所以減少這些步驟本身就有助于提高整體的加工精度。

    激光切割和激光焊接都屬于高能量密度的加工方式。它們的特點(diǎn)是加工速度快，對(duì)材料的熱影響區(qū)域小。這種熱影響小的特點(diǎn)，對(duì)于薄板材料的加工尤其重要。如果熱量太大，薄板很容易發(fā)生變形。在這條生產(chǎn)線(xiàn)中，激光切割后的板材通過(guò)自動(dòng)拼裝，直接進(jìn)入焊接工序。由于前期的切割精度很高，板材的邊緣已經(jīng)達(dá)到了很高的平整度，這為后續(xù)的拼裝和焊接打下了很好的基礎(chǔ)。

    在拼裝環(huán)節(jié)，工裝夾具的設(shè)計(jì)起到了關(guān)鍵作用。電磁閥吸緊的結(jié)構(gòu)可以在焊接過(guò)程中提供持續(xù)且穩(wěn)定的夾持力。這種夾持力可以抵抗材料在受熱時(shí)產(chǎn)生的微小應(yīng)力，防止工件在焊接時(shí)發(fā)生位移。而降溫循環(huán)水系統(tǒng)則從另一個(gè)方面控制變形。它讓工件在焊接后能迅速把熱量帶走，減少熱量在工件內(nèi)部的積累時(shí)間。熱量積累時(shí)間短了，工件整體的溫度變化就小，變形自然也就小了。

    焊接追蹤系統(tǒng)是另一個(gè)保證質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在自動(dòng)焊接過(guò)程中，工件的位置可能會(huì)因?yàn)楦鞣N原因出現(xiàn)微小的偏差。追蹤系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)焊接頭與工件焊縫之間的位置關(guān)系。一旦檢測(cè)到偏差，系統(tǒng)會(huì)快速調(diào)整焊接頭的位置，確保焊接始終沿著正確的路徑進(jìn)行。這種閉環(huán)的控制方式，是實(shí)現(xiàn)焊接線(xiàn)性度誤差≤±0.02mm的關(guān)鍵之一。

    最后，雙工位的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍的優(yōu)化。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，設(shè)備閑置是效率低下的一個(gè)重要原因。雙工位讓“準(zhǔn)備工件”和“焊接工件”這兩個(gè)動(dòng)作可以同時(shí)進(jìn)行。這樣一來(lái)，焊接頭始終處于工作狀態(tài)，設(shè)備的時(shí)間利用率就得到了顯著提升。