欧美国家电动汽车工业机器人雷射冲压技术的应用领域

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　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中国机器人行业典型研讨会

　　机器人掌控掌控系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和操控性的主要因素。工业机器人掌控技术的主要任务就是掌控工业机器人在组织工作空间中的体育运动位置、姿态、轨迹、操作方式顺序及动作的天数等，具有程式设计简单、软件工具栏操作方式、友好的人机交互界面、在线操作方式提示和功能强大等特点。目前机器人的应用领域工程由DF93机器人组织服务站向机器人产线发展，机器人掌控器的联网技术使得对机器人产线的监控、诊断和管理更加便捷。

机器人冲压目前已广泛应用领域在电动汽车制造业，电动冷冻机、座椅骨架、护木、抑制器以及传动装置制动器等冲压。丰田公司将低碳钢作为标准来装备其日本国内和海外的所有低碳钢机器人。用此种技术能提高冲压产品质量，甚至想用它来代替某些焊作业，同时，在长距离内的体育运动天数也大为延长。该公司推出一种高度低的低碳钢机器人，用它来冲压车体下部零件。此种矮小的低碳钢机器人还能与较高的机器人组装在一起，共同对车体上部展开加工，从而延长了整个冲压产线长度。小车GP28、副铝制、曲轴、悬吊、油压等底盘零件大都是以胶体气体保护焊(Metal-Inert Gas Welding，MIG)居多的受力安全可靠零件，主要构件采用冲压冲压，板厚平均值为1.5～4 mm，冲压主要以角蕨、角接接头形式居多，冲压产品质量要求相当高，其产品质量的好坏直接影响到小车的安全可靠操控性。应用领域机器人冲压后，大大提高了冲压件的外观和内在产品质量，并确保了产品质量的稳定性和降低劳动强度，改善了劳动环境。

雷射冲压设备的关键是大功率雷射，主要有两大类，一类是固体雷射，又称为Nd：YAG雷射。Nd：YAG雷射波长为1.06 mm，主要优点是产生的雷射能通过缆线传输，因此能省去复杂的雷射传输掌控系统，适用作场效应制造掌控系统或远程加工，通常用作冲压精度要求比较高的工件。电动汽车工业常用输出功率为3～4 kW的Nd：YAG雷射。另一类是气体雷射，又称为CO2雷射，分子气体作组织工作介质，产生平均值为10.6 mm的红外雷射，能连续组织工作并输出很高的功率，标准雷射功率在2～5 kW之间。电动汽车工业中雷射技术主要用作车身拼焊、冲压和零件冲压。

　　瑞典的Rofin-Sina公司和Trumpf公司主要制造CO2雷射，HAAS公司则主要制造固体(Nd：YAG)雷射，而IPG公司制造新型的缆线雷射，Laserline公司制造半导体雷射，形成此消彼长又互相补充的雷射技术研发与制造链。大众电动汽车、宝马电动汽车、奔驰电动汽车和美雅(Meyer)船厂是瑞典应用领域雷射冲压技术的示范企业。瑞典的大众电动汽车已经将雷射冲压技术引入中国，并在上海大众和一汽-大众的小车批量产线上应用领域，推动了中国雷射冲压技术的应用领域。

使用输出功率大于4 kW的二极体唤起的固体雷射，对于铝合金的冲压具有决定性的意义。这些系统的雷射产品质量特别好，能瞬间注入直径约为0.4 mm的缆线中。雷射束的聚焦能力极大地依靠于缆线的孔径。这表明此种新一代的固体雷射的潜力是“点”直径约更小，发射率更高，使人们能展开以连续波的模式展开冲压。例如，用作对小型样品和小零件的各种连接，如对接、T形冲压和角蕨展开了研究，零件的金属材料是AlMgSi0.7(宽度：3 mm)和AlMg3(宽度：1.6 mm)铝合金。高产品质量的焊道外形只有在纯粹的连续波状态才有可能。当使用千瓦级的二极体唤起的Nd：YAG

　　雷射冲压铝时，在很宽的参数范围内都能获得很高的可靠性。

　　( 文章来源：网络 )

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