浅析汽车行业激光钎焊运行条件

 　　安全及可靠性是汽车行业的绝对标准，为保障激光焊接设备的正常运行，必须严格控制激光焊接设备的运行状态，文章简要描述汽车空运行流程，及生产过程中设备状态的监控，并对信号进行说明。

　　1、目的概述

　　激光焊接应用于汽车制造已经司空见惯，汽车生产自动化程度非常高，在车身车间，自动化程度可达80%~97%，在汽车批量化生产过程中，任何一个小纰漏都可能造成极大的人员或设备损伤，因此激光焊接的运行条件必须引起高度重视。

　　2、空运行流程

　　汽车厂激光钎焊工位设备繁多，包括激光器(含光纤及冷水机)、激光头、焊机、机器人(装夹、焊接)、抽尘器、转运的pallet、激光安全门(屏蔽激光钎焊过程中散射的光线)等。

　　根据现场的调试和维护要求，设备有空运行、批量生产两种运行状态。空运行过程中，设备无状态变化;批量生产过程中，设备按运行条件出光、送丝、吹压缩空气保护。

　　空运行状态下检验设备的控制、时序配合、激光钎焊轨迹的姿态等效果，其流程如图1所示，空运行流程图的横向先后表示时间先后关系，上下先后表示各设备的同步性。

　　图1 激光钎焊设备空运行流程图(本图版权归华工激光)

　　3、激光钎焊运行条件

　　图2 激光钎焊准备条件(本图版权归华工激光)

　　激光钎焊是激光钎焊系统设备与配套设备运行配合的过程，分别有激光钎焊条件、激光器准备条件、机器人准备条件、激光头准备条件、焊机准备条件，在焊接过程中可以监控两个参数，包括焊接气帘和热丝回路状态。准备条件如图2所示。

　　为便于在自动运行过程中对激光钎焊系统进行监控，观察设备状态，在激光钎焊工位配备PLC工控机及显示屏(图3所示)。

　　4、激光钎焊监控信号说明

　　图3 激光钎焊状态监控(本图版权归华工激光)

　　并不是所有信号都同时监控，激光焊接前必须满足一些条件(READY FOR WELD)，激光焊接过程中(WELDING)才可以监控空气气帘(Blow Flow Status)和焊接回路电流(Arc Stable)状态。

    图3中所示信号说明如下：

　　● Crash Sensor Status;检测碰撞信号，当第六轴上的焊接头发生碰撞时，此信号会置ON，正常状态下此信号为OFF;

　　● Scansonic Active：激光头处于激活状态，正常状态下此信号常为ON;

　　● Scansonic Warning：激光头报警;

　　● Scansonic Failed：激光头报错;

　　● Laser System Error：激光器系统报错，当外部安全条件不满足(通道门打开、IPG门打开)以及激光器内部错误时此报警会出现;

　　● Laser Module Error：激光器模式错误;

　　● Laser Assigned：激光器出光请求;

　　● Laser is on：激光器光路打开，正常出光时此信号为ON;

　　● Laser is Ready：激光器光路准备好;

　　● Laser no busy：激光器光路没有占线;

　　● Power Source Ready：送丝机电源准备好;

　　● Comm Ready：送丝机通讯准备;

　　● WeldClampClosed：焊机接地钳OK;

　　● Robot Access：机器人受控信号OK;

　　● Robot Speed100% Status：在自动模式下，机器人速度为100%(后台SPS程序已加)，出光时机器人速度必须为100%;

　　● Robot Mode：出光必须在自动或T2模式下;

　　● ARC Stable：焊机回路电流信号OK。