Eine flexible Laserstrahlbearbeitungszelle zur Herstellung von Fahrzeugbauteilen wird vorgestellt. Der 2-kW-YAG-Laser (Yttrium-Aluminium-Granat, Nd-dotiert) befindet sich außerhalb des Bearbeitungsbereichs. In der Bearbeitungszelle bedient ein Roboter den Schneid- und den Schweißkopf. Die Schaltung zwischen den beiden Arbeitsköpfen erfolgt über optische Fasern. Die Laserzelle wird durch die Software 'Laserware' gesteuert. Das Einspannen der Werkstücke geschieht mit Druckhebeln. Der Schweißkopf ist mit einer Fokussierungsoptik und einem optischen Positionsaufnehmer ausgestattet. Zum Schutz der Glasscheibe vor der Fokussierungsoptik gegen Spritzer wird ein Gasstrahl quer zur Vorrichtung eingesetzt; der Zustand der Glasscheibe wird von einem Photodetektor überwacht. Der Schneidkopf besteht aus der Schneiddüse, dem optischen System, einem kapazitiven Höhenaufnehmer und einer Präzisionsvorschubeinheit, mit der Schnitte innerhalb einer Fläche von (35 mm)2 gefertigt werden können. Die Höhenkorrektur kann mit einer Geschwindigkeit von 4 m/min erfolgen. Die mit dieser Laserzelle ausgeführten Arbeiten sind das Schweißen des Dachs und des Rückfensters sowie das Schneiden der Löcher für die Aufhängungen und für die Antennen. Beim Dachschweißen wird ein Stumpfstoß mit einer Gesamtlänge von 1,1 m zwischen zwei Blechen gefertigt, von denen das eine verzinkt ist; die Leistung und die Schweißgeschindigkeit betragen 1600 W bzw. 1,8 m/min. Die Schweißnaht am Rückfenster ist ebenfalls ein Stumpfstoß mit einer Länge von 0,15 m auf jeder Seite. Die zu verbindenden Bleche haben beide eine Dicke von 0,8 mm und sind beide verzinkt. Die 6 Löcher für die Aufhängungen werden mit einer Leistung von 600 W und einer Schnittgeschwindigkeit von 0,5 m/min gefertigt, wobei die Blechdicke 2 mm beträgt; es wird ein N2-Gasdruck von 15 bar eingesetzt. Die Löcher für die Antennen werden mit einer Geschwindigkeit von 1,2 m/min geschnitten (Blechdicke 0,8 mm). Die Laseranlage ist mit einem Faserbruchüberwachungsystem und einer Sicherheitsvorrichtung ausgestattet, die den Laser innerhalb von 100 ms nach einem Faserbruch schließt.
Flexible manufacturing laser cell in automotive production
Flexible Laser-Fertigungszelle im Automobilbau
Svetsaren, English Edition ; 53 , 3 ; 3-5
1998
3 Seiten, 8 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
Laserstrahlschneiden , Fahrzeugbauteil , YAG-Laser , Roboter , Laserstrahlschweißen , Faseroptik , Software , Materialhandhabung , fokussierender Prüfkopf , Schutzgas , Positionierung , Positionsmessung , Kollimator , Schneiddüse , Schnittgeschwindigkeit , Überlappstoß , verzinktes Blech , Schweißgeschwindigkeit , Punktnaht , Stickstoff , Sicherheitsvorrichtung , kapazitiver Aufnehmer , Dach , Fenster (Gebäudebauteil) , Faserbruch
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