大眾汽車向來是激光焊接應用的典范。在一汽大眾的生產線上,云集著處于世界領先地位的先進技術和設備。在一汽大眾一廠的焊裝車間,焊裝技術以激光焊接和大面積的機器人焊接為主。其中,奧迪使用了世界領先、國內最高水平的激光檢測,不僅可以檢查焊點,還可以檢查車身結構完整性和裝配精度,從而最大程度地保證了整車的安全性和高檔品質。
AI: 請您介紹一下一廠焊裝車間采用的自動化設備和技術。
楊書辰先生:目前,一汽—大眾一廠焊裝車間均采用德國先進的自動化技術和設備,自動化程度在國內首屈一指。比如我們堪稱常青樹的老車型捷達,就是目前自動 化程度最高的一個車型,主要采用四柱焊機、二柱焊機、螺柱焊機、VW機器人、KUKA機器人以及各種自動輸送和升降裝置等,均采用PLC控制,是國內較早 應用自動化生產線的車間。另一方面,我們也正在逐步對其進行技術改造,把新技術的血液融入其中。
一廠焊裝車間具有目前最先進的生產線——奧迪B8生產線,該生產線采用了國際領先的激光釬焊、遙控激光焊、等離子焊、康采恩框架、滾邊壓合、中頻焊接以及 光纖傳輸等高精尖設備和技術。其中等離子焊和遙控激光焊、康采恩框架均是國內首次應用,也是世界范圍內第一次應用。它們不僅保證了車身焊接的可靠性,也保 證了焊接中的車身功能尺寸,外表美觀、強度大。當然其技術難點也非常大,以激光釬焊為例,其包括了機器人、PLC、激光焊、總線網絡、變頻器和圖像檢測等 技術,集各種高端技術于一身。目前該激光釬焊設備運行可靠,焊縫質量好,車身結構穩定,由于奧迪車身采用了激光釬焊,使得奧迪車整體外觀更加美觀、流暢, 并擁有很好的市場競爭力。
AI: 請您對激光焊接技術和激光檢測技術在一汽—大眾一廠焊裝車間的使用及效果作一下介紹?
楊書辰先生:一汽—大眾引進激光焊接工藝始于1999年奧迪C5車型,在隨后的寶來、高爾夫、奧迪B6、奧迪B7、奧迪C6和奧迪B8一直沿用。應用方式上也多種多樣,包括飛行焊接、激光釬焊和遠程焊接等。
激光焊接在汽車制造應用最為成功、效益最為明顯的一項技術就是汽車車身的拼焊技術。激光拼焊技術具有下列優點:減少零件和模具數量;縮短設計和開發周期; 減少材料浪費;最合理地使用不同級別、厚度和性能的鋼板,減少車身重量;降低制造成本;提高尺寸精度;提高車身結構剛度和安全性。
激光焊接在汽車制造中的另一個重要應用是汽車車身框架的激光焊接,其中一個典型例子就是汽車車身頂蓋與車身側圍的焊接。采用激光焊接后,頂蓋和側面車身的 搭接邊寬度減少,降低了鋼板使用量,同時提高了車體的剛度。使用銅料焊接提高了車身的耐腐蝕性能。目前這種車身框架的激光焊接技術在一汽-大眾得到了非常 廣泛的應用。采用激光焊技術之后,一汽-大眾生產的車身剛度比采用其他工藝的車身強度提高大約30%,這極大地提升了整車的安全系數。因為激光焊中,激光 焊光束的焦點直徑只有0.6mm,每條激光焊焊縫的寬度只有大約1~1.5mm,激光焊接時只是將微小區域的板材通過熔化連接在一起,其他部分幾乎不受任 何影響。另外采用激光進行焊接時,能在瞬間完成整條焊縫焊接過程,對整車的熱影響幾乎可以忽略不計。例如完成一條25mm的普通激光焊焊縫,所需的時間只 有0.5s左右。因為在極短的時間內完成了整個熔化連接過程,然后迅速冷卻,所以對車身板材結構影響非常小。此外,采用激光焊接技術,對鋼板的形變及物理 特性改變較小,不像其他焊接方式(如點焊、MAG焊等),這樣能保證整車身的剛度。而且,完成每條激光焊縫只需0.5s左右,這樣的焊接速度是其他焊接工 藝所無法比擬的,所以能最大限度地提高單位時間內的工作效率、降低成本,對大批量車身生產來說格外重要。
激光在線檢測技術更是在捷達車型就開始應用。在線檢測用于重點結構尺寸100%的實時在線測量,通過對每個分總成和總成進行實時的尺寸數據測量,指出生產 過程中的尺寸變化趨勢,并在超差時提醒用戶,減少在生產過程中可能存在的尺寸波動。可以提高快速反應能力和質量控制能力。
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