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激光焊接技术 TCP自动校零技术焊缝自动跟踪技术

作者:admin 来源: 日期:2012-10-12 9:15:33 人气: 标签:激光焊接 TCP 自动跟踪
郑州模具培训为大家讲一讲激光焊接技术 TCP自动校零技术焊缝自动跟踪技术
激光技术采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束,如果焦点靠近工件,工仵就会在几毫秒内熔化和蒸发,这一效应可用于焊接工艺。激光焊接设备的关键是大功率激光器,主要有两大类,一类是固体激光器,又称Nd: YAG激光器。Nd(钕)是一种稀土族元素,YAG代表钇铝柘榴石,晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG激光器波长为1.06mm,主要优点是产生的光束可以通过光纤传送,因此可以省去复杂的光束传送系统,适用于柔性制造系统或远程加工,通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车工业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一类是气体激光器,又称CO2激光器,分子气体作工作介质,产生平均为10.6mm的红外激光,可以连续工作并输出很高的功率,标准激光功率在2-5千瓦之间。
激光焊接的特点是被焊接工件变形极小,几乎没有连接间隙,焊接深度/宽度比高,因此焊接质量比传统焊接方法高。但是,如向保证激光焊接的质量,也就是激光焊接过程监测与质量控制是一个激光利用领域的重要内容,包括利用电感、电容、声波、光电等各种传感器,通过电子计算机处理,针对不同焊接对象和要求,实现诸如焊缝跟踪、缺陷检测、焊缝质量监测等项目,通过反馈控制调节焊接工艺参数,从而实现自动化激光焊接。汽车工业中,激光技术主要用于车身拼焊、焊接和零件焊接。
TCP自动校零技术
焊接机器人的工具中心点就是焊枪的中心点,TCP(tool center point工具中心点)的零位精度直接影响着焊接质量的稳定性。但在实际生产中不可避免会发生焊枪与夹具之间的碰撞等不可预见性因素导致TCP位置偏离。通常的做法是利用手动进行机器人TCP校零,但一般全过程需要30分钟才能完成,影响生产效率。TCP自动校零是用在机器人焊接中的一项新技术,它的硬件设施是由一梯形固定支座和一组激光传感器组成。当焊枪以不同姿态经过TCP支座时,激光传感器都将记录下的数据传递到CPU与最初设定值进行比较与计算。当TCP发生偏离时,机器人会自动运行校零程序,自动对每根轴的角度进行调整,并在最少的时间内恢复TCP零位。目前在波罗后桥及帕萨特副车架的机器人焊接生产线上均采用了该技术,大大方便了设备调整,节约了调整时间,提高了产品的质量。
焊缝自动跟踪技术
焊接机器人缺少对工件的自适应能力,效果比较好的是用激光视觉传感器系统,它能够自动识别焊缝位置,在空间中寻找和跟踪焊缝、寻找焊缝起、终点,实现焊枪跟随焊缝位置自适应控制。但这种方法不太适合轿车底盘零件的焊接,因轿车底盘零件机器人系统的夹具允许机器人工作空间范围很小,根本不允许焊枪头上再有附带激光跟踪头焊接。为此仅可使用的焊缝自动跟踪技术为电弧电压跟踪传感,该系统具有寻找焊缝起始点、终点以及弧长参考点,焊接过程中根据弧长的变化,用电弧传感器控制电压自适应控制。这种方法也只能应用于角接接头形式,对于轿车底盘零件大量的薄板搭接焊缝,因无法寻找弧长参考点也无法应用

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