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  • 【柯馬】機器人智能柔性激光焊接助力新能源電池和電機裝配

    發布時間:2020年06月17日

    柯馬作為先進的自動化產品和系統解決方案的全球領導者,也是先進激光焊接工藝和應用的先驅者之一,不僅在汽車行業傳統動力領域深耕細作,并在新能源裝配領域實現了快速發展,2019年在國內外獲得多個電池模組生產線及電機裝配線訂單,柯馬智能柔性焊接站隨著公司的發展,得到了極大的發展。從2019年發布AMTS至今,已在亞太市場有多臺應用。


    視頻:柯馬智能柔性激光焊接站


    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??埋R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。


    圖片:柯馬智能柔性激光焊接站在2019 AMTS


    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。


    圖片:柯馬亞太創新中心里的智能柔性激光焊接站


    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。


    圖片:柯馬亞太創新中心里的智能柔性激光焊接站


    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。


    在印度某車廠模組線中,柯馬承接的兩個焊接工位應用于殼體焊接與極耳焊接;此次項目充滿了新的挑戰。殼體焊接,由于客戶產品四個面有10道焊縫,傳統的焊接方法,如執行機構帶動振鏡對固定的產品進行焊接,無法滿足工藝要求,研發創新提出,振鏡固定,執行機構帶動產品轉動,來達到同時焊接10道焊縫的要求;因為前期經驗的積累,殼體焊接與極耳焊接順利完成激光源和振鏡選型,其中極耳焊接振鏡采用90°安裝,減少了站位橫向的空間需求;焊房使用柯馬經典焊房結構,靚麗的外形與堅實的結構;考慮到客戶產線在2樓中擺放,研發根據整體結構特點,在不影響強度的情況下,站位重量由8噸減少到7噸,實現輕量化設計。


    ? ? ?圖片:可輕量化設計的智能柔性激光焊接站


    柯馬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。


    關于柯馬

    柯馬是菲亞特克萊斯勒(FCA)集團的成員,是提供先進工業自動化產品和系統的全球領導者。它的綜合產品組合包括用于電動、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和產品。


    憑借超過45年的經驗和在每個主要工業國家的強大地位,柯馬正在幫助幾乎任何行業的各種規模的制造商體驗更高的質量、更高的生產率、更快的上市時間和更低的總體成本??埋R還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。


    公司總部位于意大利都靈,在全世界范圍內有7個創新中心,5個數字化中心,8 個生產工廠, 分布在14個國家,超過9,000名員工。全球經銷商和合作伙伴網絡使公司能夠快速響應世界各地各種規??蛻舻男枨?。作為開放自動化方法的一部分,柯馬還致力于通過形成個人和團體來增強效能,從而改善人機協作。這包括柯馬學校的實踐培訓計劃,該計劃旨在培養面對工業4.0 挑戰和機遇所需的技術和管理能力。


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