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　　歐美國家電動汽車工業(yè)機(jī)器人雷射沖壓技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

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　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機(jī)器人行業(yè)典型研討會

　　機(jī)器人掌控掌控系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，是決定機(jī)器人功能和操控性的主要因素。工業(yè)機(jī)器人掌控技術(shù)的主要任務(wù)就是掌控工業(yè)機(jī)器人在組織工作空間中的體育運(yùn)動位置、姿態(tài)、軌跡、操作方式順序及動作的天數(shù)等，具有程式設(shè)計(jì)簡單、軟件工具欄操作方式、友好的人機(jī)交互界面、在線操作方式提示和功能強(qiáng)大等特點(diǎn)。目前機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域工程由DF93機(jī)器人組織服務(wù)站向機(jī)器人產(chǎn)線發(fā)展，機(jī)器人掌控器的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得對機(jī)器人產(chǎn)線的監(jiān)控、診斷和管理更加便捷。

機(jī)器人沖壓目前已廣泛應(yīng)用領(lǐng)域在電動汽車制造業(yè)，電動冷凍機(jī)、座椅骨架、護(hù)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(biāo)準(zhǔn)來裝備其日本國內(nèi)和海外的所有低碳鋼機(jī)器人。用此種技術(shù)能提高沖壓產(chǎn)品質(zhì)量，甚至想用它來代替某些焊作業(yè)，同時，在長距離內(nèi)的體育運(yùn)動天數(shù)也大為延長。該公司推出一種高度低的低碳鋼機(jī)器人，用它來沖壓車體下部零件。此種矮小的低碳鋼機(jī)器人還能與較高的機(jī)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(chǎn)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(hù)焊(Metal-Inert Gas Welding，MIG)居多的受力安全可靠零件，主要構(gòu)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(chǎn)品質(zhì)量要求相當(dāng)高，其產(chǎn)品質(zhì)量的好壞直接影響到小車的安全可靠操控性。應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)器人沖壓后，大大提高了沖壓件的外觀和內(nèi)在產(chǎn)品質(zhì)量，并確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和降低勞動強(qiáng)度，改善了勞動環(huán)境。

雷射沖壓設(shè)備的關(guān)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(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的雷射能通過纜線傳輸，因此能省去復(fù)雜的雷射傳輸掌控系統(tǒng)，適用作場效應(yīng)制造掌控系統(tǒng)或遠(yuǎn)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(yè)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(zhì)，產(chǎn)生平均值為10.6 mm的紅外雷射，能連續(xù)組織工作并輸出很高的功率，標(biāo)準(zhǔn)雷射功率在2～5 kW之間。電動汽車工業(yè)中雷射技術(shù)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(dǎo)體雷射，形成此消彼長又互相補(bǔ)充的雷射技術(shù)研發(fā)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(yīng)用領(lǐng)域雷射沖壓技術(shù)的示范企業(yè)。瑞典的大眾電動汽車已經(jīng)將雷射沖壓技術(shù)引入中國，并在上海大眾和一汽-大眾的小車批量產(chǎn)線上應(yīng)用領(lǐng)域，推動了中國雷射沖壓技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)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(tǒng)的雷射產(chǎn)品質(zhì)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(diǎn)”直徑約更小，發(fā)射率更高，使人們能展開以連續(xù)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(chǎn)品質(zhì)量的焊道外形只有在純粹的連續(xù)波狀態(tài)才有可能。當(dāng)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(shù)范圍內(nèi)都能獲得很高的可靠性。

　　( 文章來源：網(wǎng)絡(luò) )

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