成果推介 | 基于激光飛行焊技術(shù)的汽車白車身焊接應(yīng)用
發(fā)布日期:2024-05-08 瀏覽量:86
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一、項(xiàng)目名稱
基于激光飛行焊技術(shù)的汽車白車身焊接應(yīng)用 二、項(xiàng)目內(nèi)容 1.問題 目前,國內(nèi)汽車主要的焊接方式有:電阻焊、激光焊、釬焊等,解決了大部分的汽車焊接需求,但同時(shí),汽車車身焊接產(chǎn)線上存在一些急需解決的問題。 痛點(diǎn)一:焊接效率不高 汽車行業(yè)高速發(fā)展,對車身輕量化、設(shè)計(jì)感和質(zhì)量都有更高的要求,傳統(tǒng)的機(jī)器人激光焊、電阻焊,工作效率不高,難以在高效率的同時(shí)保證高質(zhì)量。 痛點(diǎn)二:焊縫質(zhì)量一般 傳統(tǒng)的機(jī)器人電阻焊,無論是焊縫強(qiáng)度,還是焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性都一般,焊縫形狀單一,而且加工工件存在較大的形變,需要進(jìn)行后處理以使加工件達(dá)到出廠要求。 2. 方案 激光飛行焊則是一種新型激光焊接應(yīng)用技術(shù),該技術(shù)結(jié)合了工業(yè)機(jī)器人多自由度、高柔性,以及三軸激光掃描振鏡高效精準(zhǔn)控制、無接觸加工兩方面的技術(shù)優(yōu)勢,具有焊接效率高、無接觸加工、自定義焊縫等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于汽車制造、新能源電池、電子元件、船舶制造、航空航天等需要多點(diǎn)焊接的領(lǐng)域,可以提高3~5倍的加工效率。激光飛行焊技術(shù)通過極短時(shí)間的快速定位,極大地降低了生產(chǎn)節(jié)拍,焊接成型后的變形小,有利于生產(chǎn)加工工件的品質(zhì)提升。 3. 亮點(diǎn) 優(yōu)勢一:焊接效率高 以BMW轎車的某個(gè)部件使用激光飛行焊后提高生產(chǎn)率的例子,該工件需要焊接的部位達(dá)到20多個(gè),采用電阻焊接需要30s,采用傳統(tǒng)激光焊接需要23s,而采用激光飛行焊,焊接時(shí)間縮短到5s,焊接效率提高了6倍,而且焊縫檢測顯示各個(gè)部位的焊接質(zhì)量優(yōu)良。 優(yōu)勢二:定位精度高 傳統(tǒng)機(jī)器激光焊,每條焊縫都需要機(jī)器人重新定位。而激光飛行焊只需要定位1次,定位精度很高。 優(yōu)勢三:自定義焊縫 激光飛行焊接焊縫形狀可以根據(jù)工藝要求靈活設(shè)計(jì),不同形狀的焊縫,具有不同的焊接質(zhì)量,常用的激光飛行焊焊縫為一字形焊縫或C型焊縫,與點(diǎn)焊、電弧焊相比,激光飛行焊接熔深大,焊鏠強(qiáng)度高,焊接熱變形小,對門蓋類零件涉及外觀件呢槽、飾板的匹配,使總成的質(zhì)量和精度得到保證。
4. 市場
(1)我國激光焊接市場規(guī)模
我國激光焊接市場巨大,隨著激光焊接在汽車制造、新能源電池、數(shù)碼加工、精密加工等領(lǐng)域應(yīng)用的崛起,激光焊接設(shè)備市場規(guī)模不斷快速擴(kuò)大。激光飛行焊接技術(shù)作為激光焊接技術(shù)中的前沿技術(shù),在激光焊接設(shè)備市場中具有舉足輕重的地位,影響著未來激光焊接市場發(fā)展的潛力,市場前景十分廣闊。
(2)我國汽車焊裝設(shè)備市場規(guī)模
據(jù)統(tǒng)計(jì),焊裝設(shè)備在汽車整車制造設(shè)備投入比例約占25%左右,隨著近年來國內(nèi)新能源汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展,激光飛行焊在汽車加工生產(chǎn)中的應(yīng)用前景十分巨大。
5. 合作
計(jì)劃未來融資3000萬元,其中600萬元用于人才引進(jìn)和招聘,2000萬元用于三維激光掃描控制技術(shù)及高動(dòng)態(tài)機(jī)器人協(xié)同控制技術(shù)的研發(fā),以及智能激光裝備產(chǎn)線的建設(shè),400萬元用于項(xiàng)目的市場推廣。融資方式將采用以中南智能裝備有限公司股權(quán)融資的方式,融資資金將以專項(xiàng)資金進(jìn)行該項(xiàng)目的投入和應(yīng)用,并接受各股東單位的審計(jì)和管理。 三、項(xiàng)目背景 本項(xiàng)目是以汽車白車身的激光焊接具體應(yīng)用場景,依托于湖南中南智能裝備有限公司現(xiàn)有工業(yè)機(jī)器人技術(shù),在汽車白車身車門焊接工藝應(yīng)用研究攻關(guān)的,具有良好的基礎(chǔ)和十分明顯的優(yōu)勢。湖南中南智能裝備有限公司成立于2017年12月,是湖南省唯一的省屬國有智能制造綜合性服務(wù)平臺。5年來承擔(dān)3項(xiàng)國家級研發(fā)和應(yīng)用示范項(xiàng)目,納入發(fā)改委與證監(jiān)會聯(lián)合簽署的科技型企業(yè)IPO綠色通道,享受即送即審,審過即發(fā)的政策。 項(xiàng)目市場化的基礎(chǔ)條件如下所述: (1)技術(shù)方面 項(xiàng)目前期已投入大量人力、物力、設(shè)備研究三維激光振鏡掃描技術(shù),在三維激光振鏡的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),激光光路動(dòng)態(tài)控制技術(shù)方面積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。目前已實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)激光打標(biāo)功能,并建立了焊接工藝數(shù)據(jù)庫;完成了汽車車門激光飛行焊的工裝夾具設(shè)計(jì)。項(xiàng)目前期做了大量的研究試驗(yàn),取得了大量的數(shù)據(jù),對應(yīng)用于不同加工件的激光焊工藝進(jìn)行了豐富的調(diào)試,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富,并申請了激光掃描控制技術(shù)方面的發(fā)明專利3項(xiàng)。 (2)硬件方面 項(xiàng)目前期已搭建了先進(jìn)激光制造實(shí)驗(yàn)室、先進(jìn)激光應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、激光裝備檢測中心、以及中試試驗(yàn)中心4個(gè)研發(fā)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,購置了激光方面的精密研發(fā)和檢測儀器達(dá)120余臺(套),本項(xiàng)目硬件條件方面的基礎(chǔ)和優(yōu)勢良好。 (3)人才方面 公司在激光振鏡開發(fā)項(xiàng)目前期原有的3名博士基礎(chǔ)上,又引進(jìn)博士2名,在算法和自動(dòng)控制方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲備;項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)已達(dá)30余名,專業(yè)涉及激光工藝、光學(xué)工程、機(jī)械工程、軟件工程、硬件、算法等。 (4)合作方面 基礎(chǔ)研究項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)、湖南大學(xué)、我國3D打印領(lǐng)域的第一位院士——盧秉恒院士領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)“湖南西交智造科技有限公司”等單位共同組建了攻關(guān)團(tuán)隊(duì),形成了資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)的“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合攻關(guān)體系。
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