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遠(yuǎn)程激光焊接在汽車(chē)裝配系統(tǒng)中的快速發(fā)展

可持續(xù)制造的發(fā)展需要一些關(guān)鍵技術(shù)，它們能幫助行業(yè)更好地面對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的挑戰(zhàn)，這在全球化的大背景下也尤為重要。全球化與產(chǎn)品定制相結(jié)合并穩(wěn)定地縮短上市時(shí)間已經(jīng)將制造商之間的競(jìng)爭(zhēng)提升到了空前的水平。高性能可持續(xù)生產(chǎn)成為滿足消費(fèi)者逐漸增長(zhǎng)的需求基本要素，其核心意味著生產(chǎn)更快、更好和更優(yōu)惠的零缺陷產(chǎn)品。

遠(yuǎn)程激光焊接是汽車(chē)制造中的一種強(qiáng)大且充滿前景的連接技術(shù)。通過(guò)將激光光學(xué)裝置嵌入機(jī)器人中，以及掃描電鏡作為機(jī)器人末端操作器，遠(yuǎn)程激光焊接能夠輕易地將產(chǎn)品的不同部位進(jìn)行連接。實(shí)質(zhì)上遠(yuǎn)程激光焊接利用了激光焊接的3個(gè)主要特性：無(wú)接觸、單面焊接和高功率。但在目前汽車(chē)制造過(guò)程中由于無(wú)法系統(tǒng)并有效地利用遠(yuǎn)程激光焊接，因而制造商無(wú)法從中獲得利益。究其原因，主要是系統(tǒng)和工藝流程設(shè)計(jì)、夾具、線下規(guī)劃以及檢測(cè)與控制等方面存在問(wèn)題。

提出了針對(duì)遠(yuǎn)程激光焊接的一種快速部署的框架，并將上述問(wèn)題整合在一起解決。相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工位規(guī)劃、過(guò)程設(shè)計(jì)和過(guò)程控制等主模塊分別與其關(guān)鍵技術(shù)相結(jié)合。框架的重點(diǎn)在于如何組織模塊間的相互作用而使系統(tǒng)在不同層次上始終具有相同的解決方案，且不需要工程上的改變。這其中包括使用閉環(huán)的過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制方法來(lái)補(bǔ)償理想焊接和實(shí)際焊接中產(chǎn)生的偏差。遠(yuǎn)程激光焊接的導(dǎo)航器框架應(yīng)用在一個(gè)復(fù)雜的車(chē)輛前導(dǎo)性研究中，并得到了滿意的效果。

刊名：CIRP Annals-Manufacturing Technology（英）

刊期：2015年第4期

作者：Dariusz Ceglarek et al

編譯：李峻峰