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汽车行业激光钎焊运行条件浅析

2014-11-28 返回列表
武汉华工激光工程有限责任公司智能装备事业部  沈义


  摘要:安全及可靠性是汽车行业的绝对标准,为保障激光焊接设备的正常运行,必须严格控制激光焊接设备的运行状态,文章简要描述汽车空运行流程,及生产过程中设备状态的监控,并对信号进行说明。


  关键词:激光钎焊;汽车;空运行;状态监控


  1、目的概述

  激光焊接应用于汽车制造已经司空见惯,汽车生产自动化程度非常高,在车身车间,自动化程度可达80%~97%,在汽车批量化生产过程中,任何一个小纰漏都可能造成极大的人员或设备损伤,因此激光焊接的运行条件必须引起高度重视。华工激光法利莱在多年研发激光钎焊设备的基础上,总结并整理相关技术指标,以供参考。


  2、空运行流程

  汽车厂激光钎焊工位设备繁多,包括激光器(含光纤及冷水机)、激光头、焊机、机器人(装夹、焊接)、抽尘器、转运的pallet、激光安全门(屏蔽激光钎焊过程中散射的光线)等。

  根据现场的调试和维护要求,设备有空运行、批量生产两种运行状态。空运行过程中,设备无状态变化;批量生产过程中,设备按运行条件出光、送丝、吹压缩空气保护。

  空运行状态下检验设备的控制、时序配合、激光钎焊轨迹的姿态等效果,其流程如图1所示,空运行流程图的横向先后表示时间先后关系,上下先后表示各设备的同步性。

激光钎焊设备空运行流程图(本图版权归华工激光)

图1 激光钎焊设备空运行流程图(本图版权归华工激光)


  3、激光钎焊运行条件

激光钎焊准备条件(本图版权归华工激光)

图2 激光钎焊准备条件(本图版权归华工激光)

  激光钎焊是激光钎焊系统设备与配套设备运行配合的过程,分别有激光钎焊条件、激光器准备条件、机器人准备条件、激光头准备条件、焊机准备条件,在焊接过程中可以监控两个参数,包括焊接气帘和热丝回路状态。准备条件如图2所示。

  为便于在自动运行过程中对激光钎焊系统进行监控,观察设备状态,在激光钎焊工位配备PLC工控机及显示屏(图3所示)。


  4、激光钎焊监控信号说明

激光钎焊状态监控(本图版权归华工激光)

图3 激光钎焊状态监控(本图版权归华工激光)

  并不是所有信号都同时监控,激光焊接前必须满足一些条件(READY FOR WELD),激光焊接过程中(WELDING)才可以监控空气气帘(Blow Flow Status)和焊接回路电流(Arc Stable)状态。图3中所示信号说明如下:

● Crash Sensor Status;检测碰撞信号,当第六轴上的焊接头发生碰撞时,此信号会置ON,正常状态下此信号为OFF;
● Scansonic Active:激光头处于激活状态,正常状态下此信号常为ON;
● Scansonic Warning:激光头报警;
● Scansonic Failed:激光头报错;
● Laser System Error:激光器系统报错,当外部安全条件不满足(通道门打开、IPG门打开)以及激光器内部错误时此报警会出现;
● Laser Module Error:激光器模式错误;
● Laser Assigned:激光器出光请求;
● Laser is on:激光器光路打开,正常出光时此信号为ON;
● Laser is Ready:激光器光路准备好;
● Laser no busy:激光器光路没有占线;
● Power Source Ready:送丝机电源准备好;
● Comm Ready:送丝机通讯准备;
● WeldClampClosed:焊机接地钳OK;
● Robot Access:机器人受控信号OK;
● Robot Speed100% Status:在自动模式下,机器人速度为100%(后台SPS程序已加),出光时机器人速度必须为100%;
● Robot Mode:出光必须在自动或T2模式下;
● ARC Stable:焊机回路电流信号OK。


  本文由华工激光原创,转载请注明出处。

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