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柯馬作為有45年先進工業自動化生產經驗的全球領導者的成員之一,不僅在激光焊接上有先進的工藝,在數字化應用上更是首屈一指的行業先行者。其綜合產品組合囊括了電動、混合動力和傳統車輛制造的技術和系統、工業機器人、協作和可穿戴機器人、自主物流、專用加工中心以及能夠傳輸、設計和分析機器和工藝數據的互聯數字化服務等。不僅如此,其發展還幫助世界主要工業國家的各行業制造商體驗更高質量、高效率、快速的上市時間并降低成本。為企業提供項目管理和咨詢服務,以及各種工業部門的維護和培訓工作。
當然柯馬最重要的當然還是在傳統汽車動力領域不可或缺的地位,在新能源汽車裝配上更是推動其快速發展。截止目前,柯馬簽下國內外多個電池模組生產線及電機裝配線的訂單,使其智能柔性焊接站趨于穩步發展。從2019年發布AMTS至今,已成功在亞太市場上應用。
柯馬智能柔性激光焊接站是柯馬新一代激光焊接的系統解決方案。它采用全標準化設計,利用柯馬PRO平臺自動生成代碼控制焊接軌跡。柯馬智能柔性激光焊接站工作站采用柯馬Lhyte 復合激光源,可切換兩種激光形式(半導體和光纖或者混合光纖),可實現軟包極耳、硬殼Bus-bar焊接、端板焊接、電機定子全自動焊接。
極耳焊接工位緊湊的空間要求,同一模組多種材料焊接對設計與工藝充滿了挑戰;首先根據客戶產品尺寸與焊接要求,選定激光源和焊接頭振鏡,客戶同一產線需兼容多種產品,大小不一,同一模組中有鋁銅焊接、銅銅焊接,并且銅銅焊接中分兩種厚度,另外焊接長度、焊接寬度、焊材內部金相組織等客戶都做了詳細的規定;通過前期的技術積累和實際打樣,并通過柯馬創新中心激光試驗室做了拉力與金相組織試驗,在完全滿足客戶要求下,確認了所需激光功率和振鏡焦距;激光焊接工位所需安全等級較高,需要密閉,防止激光對外界產生傷害,并且此模組線比較緊湊,留給焊接工位空間有限,考慮到未來的柔性化應用,確認使用三軸單元帶動振鏡進行焊接,以滿足多種產品、多個位置的焊接要求,外部焊房接縫處均制作雙層結構,以保證焊房內部密閉,達到有效的遮光與防護。在主要部件確定后,還需要選定穩壓器、除塵器等多個輔件,這也是激光焊接復雜的原因之一,多種部件集成才能完成焊接工作。
根據客戶產品制作焊接夾具,這是一項非常重要的工作;因為上下極耳若有沒壓緊情況下,極易焊穿,產生焊接不良,并且焊接模組都是已經充過電的,夾具需做好絕緣處理;柯馬動力總成有多年的夾具制作經驗,我們制作了對中結構與預定位結構,保證模組定位精準,制作了緊湊的更換壓塊,可保證對應多種產品;每個問題的解決都集成了過往的經驗和研發人員的智慧。
在完成硬件的設計并完成安裝后,需要進行現場工藝調試;利用柯馬已有的激光焊接實驗室,我們積累了豐富的工藝知識并制定了標準的調試流程,調試中可以高效率完成。首先調整準確的振鏡焦距,然后設定焊接軌跡與焊接參數,根據經驗,在一定范圍內設定多個焊接參數,觀察焊接效果,并且通過拉力試驗與金相試驗,選定最優的焊接參數;此項目中我們在3s內完成了26道焊縫的焊接,把站位節拍時間降至30秒內,極大地提高了效率,出色地完成了任務。
目前柯馬的智能柔性激光焊接站已形成標準的工藝方案選型流程、豐富的焊接夾具設計經驗、標準的調試流程,完善的工藝測試手段和工藝驗證流程。創新的工藝和豐富的經驗讓新能源電池和電機制造效率提升如虎添翼。
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