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淺談激光釬焊打磨在汽車行業(yè)的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2014-09-16 | 關(guān)注:885 | 來(lái)源:

      摘要:激光釬焊已逐漸成為汽車頂蓋加工的標(biāo)準(zhǔn)工藝,而激光釬焊外觀質(zhì)量和后期涂漆效果都將受到考驗(yàn),采用激光釬焊后的打磨,通過(guò)采用不同厚度的打磨片,不同的打磨工藝參數(shù)及打磨除塵,能優(yōu)化激光釬焊外觀質(zhì)量問(wèn)題。

     關(guān)鍵詞:激光釬焊 打磨 除塵

     1、激光釬焊頂蓋打磨目的

     目前,國(guó)內(nèi)汽車制造商為搶抓市場(chǎng)機(jī)遇,紛紛在青島、武漢、成都、重慶、佛山、深圳等城市新建汽車產(chǎn)業(yè)基地。在國(guó)內(nèi),一輛車的更新?lián)Q代一般要2~3年時(shí)間,而國(guó)外汽車品牌幾乎每年都有新型車推出以吸引消費(fèi)者的眼球。究其原因,柔性化生產(chǎn)線不足是國(guó)內(nèi)外汽車制造商的根本差距。

     激光釬焊應(yīng)用于汽車制造,能夠加強(qiáng)生產(chǎn)線的自動(dòng)化,對(duì)于車型改造和升級(jí)十分有利。激光釬焊車身頂蓋,不僅可縮短原制造所需要的點(diǎn)焊時(shí)間,同時(shí)也節(jié)省后續(xù)密封條工序。

     為使激光釬焊后焊縫表面更加平滑均勻,且便于其后續(xù)工位的噴涂油漆,國(guó)外汽車制造商通常會(huì)在激光釬焊后增加打磨工位。利用特殊磨料制成的打磨片高速自轉(zhuǎn),并與激光釬焊焊縫摩擦而去除焊縫表面的魚(yú)鱗紋、鋸齒邊等缺陷。

     2、激光釬焊打磨設(shè)備及控制

     激光釬焊打磨工位通常位于頂蓋定位工位之后、手動(dòng)修補(bǔ)工位之前。

     激光釬焊打磨工位通常有打磨頭(機(jī)器人)、除塵設(shè)備、光柵等。

     除塵設(shè)備去除打磨時(shí)產(chǎn)生的飛濺、煙塵;車輛焊縫打磨完成后,機(jī)器人移動(dòng)打磨頭到光柵附近,通過(guò)Z向移動(dòng)靠近光柵,打磨頭接觸光柵時(shí),機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng),并記錄Z向位置,通過(guò)前后兩次標(biāo)定值對(duì)比,計(jì)算出打磨片消耗量,機(jī)器人回Home點(diǎn),準(zhǔn)備下一次打磨;當(dāng)打磨片消耗量達(dá)到設(shè)定閥值時(shí),機(jī)器人到維修工位更換打磨片。另外,打磨節(jié)拍要求不低于車輛焊接的節(jié)拍。 

圖1 打磨頭與車身打磨效果圖

     2.1、打磨頭的相關(guān)參數(shù):

     打磨片厚度3.5mm/4mm,直徑203mm;

     打磨速度60~100mm/s,打磨次數(shù)1~2次。

表1 打磨頭的角度

圖2 打磨頭的角度參數(shù)

     2.2、光柵標(biāo)定打磨片

 

圖3 光柵標(biāo)定打磨片

     打磨頭豎直向下,光柵捕捉到打磨片下端,機(jī)器人停止并記錄Z向偏移量;

     打磨時(shí)機(jī)器人軌跡相應(yīng)偏移;

     每臺(tái)車打磨完后標(biāo)定;

     打磨片損耗量達(dá)到設(shè)定極限時(shí)跟換。

     2.3、打磨過(guò)程中抽塵

圖4 打磨過(guò)程中抽塵

     打磨過(guò)程除塵;

     滾床進(jìn)入打磨工位接觸光柵,抽塵設(shè)備開(kāi);

     滾床出打磨工位,抽塵設(shè)備關(guān);

     分別在上下兩方位抽塵。

     3、激光釬焊打磨參數(shù)及效果

     分別對(duì)激光釬焊試片取樣并觀察焊縫橫型面,其圖形及尺寸如下:

圖5 激光釬焊頂蓋與側(cè)圍試片焊縫橫截面尺寸

表2 激光釬焊頂蓋與側(cè)圍試片焊縫橫截面尺寸

     打磨片寬度大于焊縫寬度,打磨時(shí),才能保證焊縫能夠完全打磨到。但同時(shí),必然會(huì)對(duì)頂蓋或側(cè)圍有所磨損,見(jiàn)下圖:

圖6 激光釬焊頂蓋打磨量

表3 激光釬焊頂蓋和側(cè)圍打磨量

     4、激光釬焊打磨缺陷分析

     側(cè)圍與頂蓋間隙大于0.5mm,容易產(chǎn)生漏焊,打磨無(wú)法改善缺陷;間隙在0.3~0.5mm,容易出現(xiàn)焊縫下沉,打磨時(shí)會(huì)出現(xiàn)鋸齒邊; 

     車身Z向尺寸,會(huì)影響單車打磨片消耗量;

     鋸齒邊是最常見(jiàn)的打磨缺陷,車身質(zhì)量穩(wěn)定是前提;

     激光釬焊缺陷,打磨可能減小,但無(wú)法消除。

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