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　　歐美國家電動汽車工業機器人雷射沖壓技術的應用領域

　　國際金屬加工網

　　先進制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機器人行業典型研討會

　　機器人掌控掌控系統是機器人的大腦，是決定機器人功能和操控性的主要因素。工業機器人掌控技術的主要任務就是掌控工業機器人在組織工作空間中的體育運動位置、姿態、軌跡、操作方式順序及動作的天數等，具有程式設計簡單、軟件工具欄操作方式、友好的人機交互界面、在線操作方式提示和功能強大等特點。目前機器人的應用領域工程由DF93機器人組織服務站向機器人產線發展，機器人掌控器的聯網技術使得對機器人產線的監控、診斷和管理更加便捷。

機器人沖壓目前已廣泛應用領域在電動汽車制造業，電動冷凍機、座椅骨架、護木、抑制器以及傳動裝置制動器等沖壓。豐田公司將低碳鋼作為標準來裝備其日本國內和海外的所有低碳鋼機器人。用此種技術能提高沖壓產品質量，甚至想用它來代替某些焊作業，同時，在長距離內的體育運動天數也大為延長。該公司推出一種高度低的低碳鋼機器人，用它來沖壓車體下部零件。此種矮小的低碳鋼機器人還能與較高的機器人組裝在一起，共同對車體上部展開加工，從而延長了整個沖壓產線長度。小車GP28、副鋁制、曲軸、懸吊、油壓等底盤零件大都是以膠體氣體保護焊(Metal-Inert Gas Welding，MIG)居多的受力安全可靠零件，主要構件采用沖壓沖壓，板厚平均值為1.5～4 mm，沖壓主要以角蕨、角接接頭形式居多，沖壓產品質量要求相當高，其產品質量的好壞直接影響到小車的安全可靠操控性。應用領域機器人沖壓后，大大提高了沖壓件的外觀和內在產品質量，并確保了產品質量的穩定性和降低勞動強度，改善了勞動環境。

雷射沖壓設備的關鍵是大功率雷射，主要有兩大類，一類是固體雷射，又稱為Nd：YAG雷射。Nd：YAG雷射波長為1.06 mm，主要優點是產生的雷射能通過纜線傳輸，因此能省去復雜的雷射傳輸掌控系統，適用作場效應制造掌控系統或遠程加工，通常用作沖壓精度要求比較高的工件。電動汽車工業常用輸出功率為3～4 kW的Nd：YAG雷射。另一類是氣體雷射，又稱為CO2雷射，分子氣體作組織工作介質，產生平均值為10.6 mm的紅外雷射，能連續組織工作并輸出很高的功率，標準雷射功率在2～5 kW之間。電動汽車工業中雷射技術主要用作車身拼焊、沖壓和零件沖壓。

　　瑞典的Rofin-Sina公司和Trumpf公司主要制造CO2雷射，HAAS公司則主要制造固體(Nd：YAG)雷射，而IPG公司制造新型的纜線雷射，Laserline公司制造半導體雷射，形成此消彼長又互相補充的雷射技術研發與制造鏈。大眾電動汽車、寶馬電動汽車、奔馳電動汽車和美雅(Meyer)船廠是瑞典應用領域雷射沖壓技術的示范企業。瑞典的大眾電動汽車已經將雷射沖壓技術引入中國，并在上海大眾和一汽-大眾的小車批量產線上應用領域，推動了中國雷射沖壓技術的應用領域。

使用輸出功率大于4 kW的二極體喚起的固體雷射，對于鋁合金的沖壓具有決定性的意義。這些系統的雷射產品質量特別好，能瞬間注入直徑約為0.4 mm的纜線中。雷射束的聚焦能力極大地依靠于纜線的孔徑。這表明此種新一代的固體雷射的潛力是“點”直徑約更小，發射率更高，使人們能展開以連續波的模式展開沖壓。例如，用作對小型樣品和小零件的各種連接，如對接、T形沖壓和角蕨展開了研究，零件的金屬材料是AlMgSi0.7(寬度：3 mm)和AlMg3(寬度：1.6 mm)鋁合金。高產品質量的焊道外形只有在純粹的連續波狀態才有可能。當使用千瓦級的二極體喚起的Nd：YAG

　　雷射沖壓鋁時，在很寬的參數范圍內都能獲得很高的可靠性。

　　( 文章來源：網絡 )

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