汽车行业激光钎焊运行条件浅析
汽车行业激光钎焊运行条件浅析
武汉法利莱切焊系统工程有限公司 沈义
摘要：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。
关键词：激光钎焊；汽车；空运行；状态监控
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。华工激光法利莱在多年研发激光钎焊设备的基础上，总结并整理相关技术指标，以供参考。
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
3、激光钎焊运行条件
图2 激光钎焊准备条件
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
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：
² 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；
² Scansonic Active：激光头处于激活状态，正常状态下此信号常为ON；
² Scansonic Warning：激光头报警；
² Scansonic Failed：激光头报错；
² 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；
² Laser Module Error：激光器模式错误；
² Laser Assigned：激光器出光请求；
² Laser is on：激光器光路打开，正常出光时此信号为ON；
² Laser is Ready：激光器光路准备好；
² Laser no busy：激光器光路没有占线；
² Power Source Ready：送丝机电源准备好；
² Comm Ready：送丝机通讯准备；
² WeldClampClosed：焊机接地钳OK；
² Robot Access：机器人受控信号OK；
² 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%；
² Robot Mode：出光必须在自动或T2模式下；
² ARC Stable：焊机回路电流信号OK。
