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大族激光刘建军:智能焊接技术在汽车座椅零部件的广泛应用

盖世直播 2021-09-24 16:44:51

9月16-17日,由盖世汽车主办的“2021中国汽车座椅与内饰创新峰会”于上海汽车城瑞立酒店隆重召开。大族激光智能焊接产品单元  华东区销售总监 刘建军发表了《智能焊接技术在汽车座椅零部件的广泛应用》的主旨演讲,内容如下:

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感谢盖世提供这个机会,给我们这个时间为大家提供一个关于连接技术的想象空间。接下来我以三个方面跟大家做介绍。

大族公司成立于1996年,随着改革开放到现在也经历了二十多年的时间。我们公司成立的时候,当时在激光领域,基本上所有激光技术都是依赖进口,可以很自豪的说,基于现在国际形势,激光领域中还没有遭到某些国家的制裁。如果说制裁的话,对我们来说是春天的到来,为什么呢?我们在各个领域部件的应用几乎可以全部实现自主生产。现在我们公司是有超过1万名员工,有30%研发人员。

大族公司是一家以激光为主业的上市公司,最开始的业务是激光打标,后来做激光切割焊接,以及现在给客户提供全自动,甚至在某些领域,特别是在电池、手机领域基本上可以实现整个车间,甚至整个工厂设备的供应,当然这是基于我们有很多收购的项目。我们有很多产品在行业里面销售量是第一,甚至是全球第一的。

在全国的布局,智能装备集团主要是深圳苏州南通和沈阳,现在在南通新拿了一片地主要是为了激光焊接和各种连接技术做准备的。

在汽车领域基本上都是这些连接工艺和主要的经营业务范畴,我们的产品除了单站工作站,还有自动化生产线,现在我们的业务范畴不仅在座椅系统,在主机厂内也有很多生产线的供应。

这个表格里面几乎囊括了汽车车身、动力总成、内饰、外饰件所有激光焊接件的应用,很自豪的告诉大家,几乎在车身上的激光加工应用都有所涉及,而且在很多领域都是非常有竞争力的。

大族公司除了工程应用,我们在核心部件,刚才提到了我们不担心被制裁的原因,因为我们有激光器、焊接头、机器人产品全部可以实现自产,现在我们的激光器还可以实现2万W。

我们把激光焊接主要分为几种应用,激光自熔焊,填丝焊,摆动焊,远程焊,电弧符合焊。

这是我们自主的激光器,这一款激光器是布局很早了(2010年),最近两年开始量产,这个时机也很巧,赶上大环境的变化,我们实现了量产。

在激光加工系统里面有两个核心部件,一个是激光器,一个是加工头,也就是焊接头,切割头等等,这些我们都实现了自产。

在座椅里面用到激光连接最多是靠背,骨架、调角器、高调器滑轨,目前我们正在积极推动这个设备成本的降低,主要就是里面核心部件要国产化,因为我们接触很多国内的座椅公司,不管是做核心部件,还是靠背,还是整椅,他们都觉得激光焊接设备比较贵。随着这两年绝大多数部件国产化,相信未来三五年激光焊接设备不会比原来的弧焊和点焊贵太多,现在一台设备相当于5-8台弧焊,点焊设备成本,我们有望会降低到2倍,甚至更少。

这是我们给一家合资厂做座椅前排、中排和后排靠背,这里我们用了一个比较创新的工艺,我们的夹具几乎是不需要维护的,甚至对夹具上机夹块磨损都可以适应,而且也可以适应产品的变化

在座椅靠背领域激光焊接原来主要是进口厂家在做,设备成本都比较高,在五六百万以上,现在我们实现自产可以大幅降低这个投资。

这是我们给一家自主品牌座椅厂做的靠背焊接项目,这个焊接效率比点焊和弧焊高的多,平均一秒一个焊点,算上停机时间,上下料时间,至少是传统工艺2倍的效率。

这是刚才提到的夹具,这个夹具几乎是免维护的,只需要用气枪把焊渣吹一下就可以了,里面的气缸和机夹块都不需要维护。

这个设备特点是现场占地得到了大幅降低,基本上没有浪费任何现场的空间,我们把所有的辅助设备都放在了楼上,楼下除了焊接主机,就是物料周转框。

这是一台座椅靠背调角器和侧板连接工作站。座椅靠背在激光焊上明显的特点是,这个夹具相对来说比较复杂,因为每一个点都需要加持块把它夹紧,这个对于夹具要求和产品要求就会比较高。之前我们也遇到有客户提出这样的挑战,就是激光焊接对原材料来料精度要求比较高,导致前道冲压工艺要求也比较高,需要的冲压精度相对来说会高一点。如果你的冲压精度做的没那么好的话,需要在夹具上做比较特殊的处理。

这是调角器焊接的设备,这个设备特点是可以适应多种产品在一个工作站的焊接,而不是每一个产品都需要换一套夹具,这样就大大减少了对夹具的投入成本,也减少了上下料每次换产品的时候,夹具切换的时间。

这是在座椅系统里面比较创新的应用,这个站主要是把激光焊和弧焊放在一个工作站里面。激光加工设备几乎是一个有洁癖的工艺,因为里面有些光学部件,包括镜片和传输光纤,只要一点点灰尘进去就报废了,那么我们如何把弧焊烟尘处理好?这里有我们自己独特的烟尘处理系统,客户可以做到镜片1个月,甚至2个月更换周期。

这是我们做的一套滑轨工作站,它的特点主要是大幅提高了激光利用率,每一套激光加工设备投资成本最高的就是激光器,如何提高激光器的出光率,这是我们做激光焊接设备需要思考的。在这套设备里面几乎把出光率做到80-90%。那是怎么实现的呢?我们是通过一个工作站里面的光源供应两套系统,每个工作站里面有两个工位,这样就实现一个激光器用在四个工位上,只要任何一个工位达到出光条件,光闸就可以以毫秒级速度切换到这个工作站上面。

这是我们在座椅靠背里面现在出现的一些技术难点和攻破。激光连接工艺在座椅系统里面用了很多年,现在这个领域里面还是有很多没有解决的问题,比如说如何提高设备对产品的适应能力?如何做到焊接房对镜片无污染?我们也是在一次一次调整这些工艺。

这是坐喷和滑轨弧焊攻破的难点,前面介绍了激光焊接技术在座椅上的应用,实际上我们也做了一些收购,这些年收购了一些公司在弧焊和点焊的应用,我们在这个领域把激光相关技术,比如说激光测量和激光对产品的识别,我们用到了这个领域里面。

这是我们做的双层双工位弧焊工作站,一个工作站两个机器人同时焊接,提高工作效率,也节省了一些占地。

现在大族公司业务不仅在国内,在东南亚,欧洲,北美都有我们的分公司。好的,我的介绍就到这里,谢谢大家。