Remote laserlassen van carrosserie auto-onderdelen
Krachtig technologiepakket voor het lassen van hangende onderdelen, autostoelen en batterijkasten
Om in de automobielproductie kosteneffectief en concurrerend te kunnen produceren, worden zeer hoge eisen gesteld aan de fabricagetechnologieën, omdat winstgevendheid en precisie hier van groot belang zijn. Het technologiepakket van Blackbird in combinatie met het internationale verkoop- en servicenetwerk van ABICOR BINZEL biedt een holistische en vanuit economisch oogpunt zeer interessante oplossing voor het remote laserlassen van auto-onderdelen.
Voertuigonderdelen zoals autodeuren, stoelen of batterijkasten moeten aan zeer hoge kwaliteitseisen voldoen. De lasnaden moeten tegelijkertijd snel en nauwkeurig uitgevoerd worden omdat de cyclustijden kort zijn en uitval of zelfs defect gelaste auto-onderdelen niet toegestaan zijn. Remote laserlassen maakt hoogwaardige lasnaden mogelijk met een hoge functionele naadsterkte en een goede structurele stijfheid, een kleine warmte-beïnvloede zone, bijna geen vervorming van het onderdeel en een hoge reproduceerbaarheid van de lasnaad - zeer nauwkeurig, veilig en extreem snel in het proces.
Op deze website vindt u belangrijke informatie over remote laserlassen van carrosserie-onderdelen.
Alle informatie in één oogopslag
- Hoe werkt remote laserlassen?
- Remote laserlassen – doeltreffend voor driedimensionale componenten
- Uitdagingen bij het laserlassen van auto-onderdelen
- Het Blackbird technologiepakket
- Voordelig laserlassen met on-the-fly synchronisatie
- De veelzijdigheid van optische coherentie tomografie (OCT)
- Remote laserlassen van voertuigonderdelen to the point
- Oplossingenpakket ABICOR BINZEL & Blackbird
- Video
- Documentatie
Hoe werkt remote laserlassen?
Laserlassen is een smeltlasproces waarbij gebruik wordt gemaakt van een laserstraal. De procesenergie wordt - in tegenstelling tot booglassen - ingebracht door elektromagnetische laserstraling zonder het werkstuk aan te raken, geabsorbeerd door het materiaal en omgezet in thermische energie. De te verbinden materialen worden gesmolten en er ontstaat een lasnaad. Het laspunt is slechts aan één zijde toegankelijk.
Bij remote laserlassen wordt de laserstraal geleid door snel bewegende spiegelsystemen in de scanner, die de laserstraal precies naar het laspunt verplaatsen en op het werkstukoppervlak richten. Tegelijkertijd beweegt de robot de scanner continu over het werkstuk. Op deze manier worden de bewegingstijden tussen de lasnaden aanzienlijk geminimaliseerd, de cyclustijden verkort en wordt de output zodoende verhoogd.
De term "remote" staat voor "afstand" en beschrijft het voordeel dat de laserstraal naar het onderdeel kan worden geleid vanaf een afstand van ten minste 300 mm tot 1.000 mm en meer - de zogenaamde focale lengte. Het positieve effect hiervan is dat met elke extra mm afstand tussen de remote bewerkingskop en het onderdeel, de slijtage van de onderdelen afneemt. Andere voordelen zijn de betere toegankelijkheid van het werkstuk, evenals de lagere interferentiecontouren en het aanzienlijk verminderd risico van botsingen tussen de optiek en het laserlassysteem. In tegenstelling tot conventioneel laserlassen hoeven de optieken tussen de afzonderlijke laswerkzaamheden niet op een tijdrovende manier te worden gepositioneerd.
Remote laserlassen - doeltreffend voor driedimensionale componenten
Bij laserlassen op afstand worden de laseroptieken gewoonlijk bevestigd aan een geleidingssysteem, zoals een robot. Met een dergelijke robot kunnen invalshoeken van nul tot bijna 90° worden gerealiseerd bij laserlassen op afstand. Dit maakt het mogelijk om grote componenten in driedimensionale ruimte met een hoge mate van flexibiliteit te lassen en zelfs ingewikkelde naadgeometrieën te realiseren.
Uitdagingen bij het laserlassen van auto-onderdelen
Bij het laserlassen van carrosserie-onderdelen wordt speciale aandacht besteed aan hun stevigheid. Om aan deze vereiste te voldoen, moet bij het lassen van deuren, zetelmodules en batterijkasten met een aantal aspecten rekening worden gehouden. Deze worden hieronder opgesomd.
Lassen van voertuigdeuren
Voor het lassen van autodeuren wordt steeds vaker gebruik gemaakt van hoeklassen. Hiervoor moet de laserstraal met hoge precisie worden geleid en met slechts enkele tienden van een millimeter toelaatbare afwijking voor zowel staal als aluminium. Het is ook belangrijk om mogelijke spleten tussen de te verbinden onderdelen te detecteren en deze te overbruggen met behulp van adaptieve parameteraanpassing.
Lassen van zetelmodules
Zetelmodules zijn zeer lasintensief, hebben veel hoeknaden en moeten in korte cyclustijden worden gelast. Dit kan alleen worden bereikt door de robotbewegingen los te koppelen van de lasbewegingen. Zeer dynamische scannersystemen maken het mogelijk de laserstraal snel en exact te positioneren op een reproduceerbare manier.
Lassen van batterijkasten
Batterijkasten maken ook deel uit van de carrosseriestructuur van de auto en moeten tegelijk licht en toch zeer sterk zijn. Aluminiumlegeringen met een hoge sterkte voldoen aan deze specificaties, maar deze legeringen zijn zeer moeilijk te lassen: een bijzonder kritisch moment in deze context is de stolling van de lasnaad. Op dit punt moet scheur- vorming worden beperkt. De oplossing hiervoor is een nauwkeurig afgestemde statische of dynamische lichtbundel.
Het Blackbird technologiepakket
Voor elke automobielproductie betekent het uitgebreide Blackbird technologiepakket, in combinatie met het verkoop- en servicenetwerk van ABICOR BINZEL een economisch voordeel: de hoogste procesbetrouwbaarheid, nauwkeurige lassen en reproduceerbare naadeigenschappen bij geautomatiseerde productie kunnen worden gerealiseerd via een internationaal netwerk wereldwijd.
Geavanceerde besturingstechnologieën, nauwkeurig gecoördineerde optieken en uiterst dynamische scannersystemen vormen de basis voor toekomstgericht laserlassen in de moderne automobielproductie.
Specifieke configuratie van de toepassing
- RobotSyncUnit (RSU) – intelligente software
- ScanControlUnit (SCU) – uiterst efficiënt controlesysteem
- intelliWELD – krachtige 3D scanner
Deze configuratie maakt het mogelijk zowel staal- als aluminiumlegeringen te lassen en het lasproces te ondersteunen door oscillatie van de laserstraal, gesuperponeerd op de lasbeweging. Met deze oscillatie kan een continu gemeten opening tussen de boven- en onderplaat adaptief worden overbrugd voor hoeklassen bij de overlapverbinding.
Voordelig laserlassen met on-the-fly synchronisatie
Bij het lassen van vele korte naden op verschillende posities met conventionele vaste optieken zonder scannerspiegels, moet elk laspunt worden benaderd en erboven worden gestopt. Met on-the-fly technologie beweegt de robot de scanneroptiek langs het werkstuk met een continue snelheid en op afstand in een lineair pad. De spiegelsystemen verplaatsen de laserstraal snel en nauwkeurig naar de te lassen punten. Dankzij deze on-the-fly technologie is het mogelijk om onproductieve uitvaltijd aanzienlijk te reduceren.
De krachtige SCU (ScanControlUnit) maakt met zijn korte cyclustijden het on-the-fly lassen mogelijk door de bewegingssequenties tussen het scansysteem en de industriële robot te synchroniseren en optimaal gebruik te maken van de laserstraal als energiebron. Het programmeerproces op de component wordt extra ondersteund door de optie van offline-programmering. Op deze manier kan reeds op de PC een optimalisatie van de trajecttijd en cyclustijd worden uitgevoerd.
De veelzijdigheid van optische coherentie tomografie
Optische coherentie tomografie (OCT), bekend uit de medische oogheelkunde, wordt al enkele jaren met succes gebruikt als beeldvormingstechniek bij zowel lasinspectie als naadvolging. De OCT-oplossing is een éénpunts, snelle afstandsmeting op basis van interferometrie. Blackbirds OCT-oplossing maakt gebruik van industriebeproefde laserafbuigingssystemen en gevestigde OCT-sensortechnologie om de best mogelijke hoogteprofielen van het onderdeel voor, tijdens en na het lassen vast te leggen.
Hoe coherentietomografie werkt
Een overeenkomstige OCT-scanner beweegt zich zeer snel over het onderdeel en tast het oppervlak af met een lichtbundel. Een referentiestraal die gelijktijdig door dezelfde lichtbron wordt uitgezonden, valt op een referentiespiegel op een bepaalde afstand en wordt teruggekaatst. Beide stralen komen elkaar weer tegen en overlappen en versterken elkaar of verzwakken en heffen elkaar op - ze interfereren. De afstand tot het onderdeel kan nauwkeurig worden bepaald aan de hand van het verkregen interferentiepatroon. In combinatie met de afbuiging van de OCT-meetbundel kan zo elk hoogteprofiel worden geregistreerd.
Voordelen van optische coherentie tomografie
Met optische coherentietomografie kunnen verbindingen en randen van componenten evenals oppervlakteafwijkingen worden gedetecteerd en kan zelfs de diepte van de key-hole worden bepaald tijdens het lassen met diepe penetratie. Op deze manier wordt reeds tijdens het laserlassen informatie verkregen over de naaddiepte.
Bij de geautomatiseerde automobielproductie is coherentietomografie een krachtig hulpmiddel, vooral bij de productie van deuren, omdat het kan worden gebruikt voor het opsporen van posities met impact en voor het uitvoeren van inline-inspectie.
Optische coherentie tomografie is optioneel opgenomen in het Blackbird ABICOR BINZEL technologiepakket.
Remote laserlassen van voertuigonderdelen to the point
- Zeer flexibel bij de verwerking van staal- en aluminium legeringen
- Algoritmen voor laserstraaloscillatie en spleetoverbrugging garanderen een hogere procesbetrouwbaarheid
- Betrouwbaar in het zetten van nauwkeurige lasnaden met korte cyclustijden
- On-the-fly technologie en offline trajectprogrammering maken laserlasprocessen met geoptimaliseerde cyclustijden mogelijk
- Zuinig in het reproduceren van de naadeigenschappen
- OCT-proces ondersteunt de naadvolging, het meten van spleten en het bepalen van de topologie van de naad
Oplossingenpakket ABICOR BINZEL & Blackbird
Blackbird levert de krachtige, geavanceerde en betrouwbare technologie voor het remote laserlassen van carrosserie-onderdelen, ABICOR BINZEL vervolmaakt het totaalpakket met zijn internationaal verkoop- en servicenetwerk. Samen resulteert deze symbiose in een holistisch, hoogwaardig en waardevol oplossingenpakket voor de automobielproductie.
Voordelen van dit oplossingspakket in de automobielproductie
- Geavanceerd technologiepakket
- Internationaal netwerk van experten
- Wereldwijde applicatie- en service-ondersteuning