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通快激光焊接：面向氣箱柔性生產的交鑰匙解決方案
通快專注解決環網柜/充氣柜(以下統稱氣箱)在柔性生產中的質量和效率問題。
針對單機(切割、折彎、沖床、激光焊接)、單機自動化、智能工廠解決方案三種場景，通快可以提供滿足不同產能需求的軟硬件一體解決方案。
在焊接環節，通快提供交鑰匙型解決方案。本文聚焦氣箱柔性生產中焊接質量與效率的痛點，系統分析問題根源并提出針對性解決方案。
焊接質量問題的來源
在柔性生產中，不管是SF6環網柜，還是最新的環保氣體柜，都需要通過可靠的焊接技術來保證柜體在各種嚴苛工況下的密封性。目前主要有兩種焊接技術：氣保焊和激光焊。相對氣保焊接，激光焊接的優勢和劣勢都很明顯。相對于傳統的氣保焊技術，激光焊接的技術優勢在于：焊接效率高，焊接強度高(穿透性更好)。
而激光焊接在氣箱焊接中的質量難題主要受限于：鈑金一致性和激光焊接功率密度穩定性。
1 鈑金一致性
氣箱體積較大，不同廠商也會有不同的搭接方式，如常規角接、翻邊對接、T型接頭。
常規角接
翻邊對接
不同的搭接方式和較大的體積，帶來了鈑金一致性的差異，即使在同一個生產批次中，也普遍存在焊前無法消除的鈑金偏差。偏差的結果就是焊縫的扭曲和間隙波動。
當拼縫間隙達到0.5mm時，焊縫會有輕微塌陷并向內收縮
而當客戶需要提升鈑金一致性，通快的下料設備是保障精度的最好選擇。
2 焊縫全長的功率密度穩定性
這是更加普遍又往往被客戶忽視的問題。在激光焊接中，我們經常看到的結果是：飛濺，熔深不穩定，拐角過燒，焊接煙塵過大，焊接軌跡偏移。客戶對這些問題一籌莫展，是因為客戶對問題的根源缺乏認識：質量不穩定是因為鈑金一致性低和功率穩定性波動的雙重累積。
而功率穩定性波動是來自于激光焊接設備缺失了兩個基本功能：高精度CCD尋焦，功率密度自動調整。
打比方：只要我們的駕照考核標準足夠苛刻，就可以培養出技術絕對高超的駕駛員。那么機動車上裝置的一切主動和被動安全措施都可以取消，例如AEB、AES，甚至安全帶和安全氣囊。這看起來如此荒誕，但這正是這個行業內激光焊接方案普遍存在的問題之一。
使用TruLaser Weld 5000生產的氣箱飛濺少，熔深穩定，拐角不過燒(無需補焊)
而通快的TruLaser Weld 5000智能激光焊接系統作為一套柔性生產專機，內置了多種專利技術：視覺輔助對焦系統、自動變光斑模塊萬向噴嘴模塊、BLS亮面掃描焊接技術、BLW亮面焊接技術等。這些專利技術可以在不同場景下發揮作用，既能保證焊縫全長的功率密度穩定，也能靈活應對各類鈑金接頭的間隙波動問題。
TruLaser Weld 5000智能激光焊接系統
柔性是效率的最大天敵
柔性是效率的最大天敵。在柔性生產中的自動激光焊接，客戶需要投入大量的時間在不同批次的切換中：裝夾，編程和示教，參數調試是三個常見痛點。
1 裝夾的柔性
柔性工裝的基礎建立在變位機上。在氣箱激光焊接應用中，有兩種形式的變位機：頭尾架式垂直翻轉變位機(左)和水平旋轉變位機(右)。
相對于頭尾架式變位機，水平旋轉變位機可以更方便的兼容環網柜和充氣柜多種產品；也可以集成多種上料形式如手推車、傳送軌道、吊裝等。此外也是最重要的，水平旋轉變位機既可以兼容通快設計的專用柔性工裝，也可以兼容通用工裝。
通快設計的專用柔性工裝是一套可以適應多種產品規格的靈活方案，工裝以產品底座的形式與產品連接。這樣的好處是工裝的成本低，可復制性強。
通快柔性工裝底座
2 編程和示教的柔性
從用戶的視角看：激光焊接設備就像一個功能復雜的玩具，每一個功能的熟練掌握都需要技術專家持續的現場支持。而使用TruLaser Weld 5000就不需要擔心這些問題，因為TruLaser Weld 5000本身就是專家，內置的多項專利功能已經深度集成入通快專利的Touchpoint HMI界面，普通工人只需5天標準培訓即可掌握操作，投產一個新箱型只需要兩小時。已導入產品的重復生產啟動最快僅需5分鐘。
TeachLine離線檢測功能設置步驟
如果想要進一步簡化操作，通快還針對TruLaser Weld 5000系統開發了專用的離線編程軟件TruTops Weld，可以在電腦上直接生成焊接程序(注意是焊接程序，不只是機器人運動軌跡)，導入TruLaser Weld 5000后，人工示教或者通過TeachLine進行位置糾偏，即可快速投入生產。
3 參數設置的柔性
上文中提到的各類專利功能，可能會讓客戶產生擔憂：該如何培養出一個能夠熟練掌握這些專利技術的專家，來減少我們在參數調試上的消耗的大量工時。而實際上這些問題在TruLaser Weld 5000上不需要擔心。系統已經內置了一套專家參數庫，客戶只需要輸入四個基本變量：材料、厚度、搭接方式、焊接工藝。就可以自動檢索出針對這四個變量的工藝參數和參數名。在焊接程序中，客戶可以任意調用參數名，甚至可以針對每條焊縫獨立選擇同焊接參數。
在氣箱應用中，針對不同搭接方式，以及不同的熔深和效率需求，基于客戶現場實際的鈑金加工精度狀況，通快可以給客戶提供一套氣箱焊接的參數包。客戶只需要根據具體需求去調用參數名稱即可。
專家參數庫界面
結語
氣箱激光焊接是一個系統工程，我們應該以全局視角平衡技術投入與風險管控，避免局部優化引發的系統性隱患。而通快的優勢就是為客戶提供包括設備、工藝、工裝在內的交鑰匙型解決方案。