汽車制造中高低板激光拼焊是汽車車身輕量化制造的關(guān)鍵技術(shù)之一，旨在將不同厚度的鋼板精準(zhǔn)焊接在一起，形成結(jié)構(gòu)件（如車門內(nèi)板、門環(huán)、天窗、B柱加強(qiáng)板、縱梁等），以達(dá)到在保證強(qiáng)度和安全性的前提下，減輕重量、優(yōu)化性能、降低成本的目的。
高低板激光拼焊的核心挑戰(zhàn)：
臺階差（高度差）： 兩塊待焊板材厚度不同，必然存在一個(gè)高度差（臺階）。焊槍需要精確地在這個(gè)臺階上進(jìn)行焊接。
焊縫間隙控制： 拼焊對縫間隙要求非常嚴(yán)格，過大或過小都會影響焊接質(zhì)量和強(qiáng)度。板材邊緣的加工精度、裝夾定位都會影響間隙。
焊縫位置精度： 由于板材邊緣可能存在微小的毛刺、變形或裝夾誤差，實(shí)際焊縫位置可能與預(yù)設(shè)路徑存在偏差。
高速穩(wěn)定跟蹤： 汽車生產(chǎn)線節(jié)拍快，焊接速度高（可達(dá)數(shù)米/分鐘），要求跟蹤系統(tǒng)響應(yīng)迅速、穩(wěn)定。
抗干擾能力： 焊接過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的弧光、飛濺、煙塵和高溫，會對光學(xué)傳感器造成嚴(yán)重干擾。
鐳爍光電激光焊縫跟蹤系統(tǒng)可以高效的解決這些問題：
鐳爍光電的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)采用先進(jìn)的激光三角測量法和智能圖像處理算法，專為應(yīng)對高要求的工業(yè)焊接環(huán)境設(shè)計(jì)，尤其適合汽車行業(yè)的高低板激光拼焊。
系統(tǒng)組成與工作原理：
傳感器探頭： 核心部件，通常安裝在焊槍前方。它發(fā)射一束高精度結(jié)構(gòu)激光線照射到焊縫區(qū)域。
高速工業(yè)相機(jī)： 內(nèi)置在傳感器中，以高幀率（數(shù)千赫茲）拍攝激光線在工件表面的形貌。
圖像處理單元： 系統(tǒng)的大腦。實(shí)時(shí)處理相機(jī)采集的圖像：
識別焊縫特征： 精確提取焊縫坡口或搭接縫的邊緣位置、寬度、深度信息。對于高低板拼焊，它能清晰識別出板材的臺階邊緣和焊縫間隙。
計(jì)算偏差： 將識別到的實(shí)際焊縫位置與預(yù)設(shè)的理論焊接路徑進(jìn)行比較，計(jì)算出焊槍在X（橫向）、Y（縱向）、Z（高度） 三個(gè)方向上的偏差量。
實(shí)時(shí)補(bǔ)償控制： 系統(tǒng)將計(jì)算出的偏差量實(shí)時(shí)發(fā)送給焊接機(jī)器人的運(yùn)動控制系統(tǒng)或焊槍擺動器。控制系統(tǒng)根據(jù)這些信息動態(tài)調(diào)整焊槍的位置和姿態(tài)，使其始終精確地對準(zhǔn)實(shí)際焊縫的中心，并保持合適的焊接高度（對于高低板過渡區(qū)域至關(guān)重要）。
鐳爍光電激光焊縫跟蹤系統(tǒng)在汽車高低板激光拼焊中的具體應(yīng)用與優(yōu)勢：
精確跟蹤臺階焊縫：
系統(tǒng)能清晰分辨出薄板和厚板形成的高度臺階。
在焊接經(jīng)過臺階時(shí)，系統(tǒng)能精確控制焊槍的Z軸高度，確保激光焦點(diǎn)始終處于最佳工作距離，避免因高度變化導(dǎo)致的熔深不足或焊穿。
同時(shí)精確控制焊槍在X軸方向的位置，確保焊縫始終位于兩塊板的結(jié)合線上，即使在臺階過渡區(qū)也不會跑偏。
實(shí)時(shí)檢測并適應(yīng)間隙變化：
系統(tǒng)能精確測量兩塊板之間的實(shí)際間隙。
可以將間隙信息反饋給焊接電源，動態(tài)調(diào)整激光功率、焊接速度或送絲速度（如果使用填絲焊），以保證在不同間隙下都能獲得一致的熔深和良好的焊縫成形，避免未熔合或燒穿。
對于間隙過大的異常情況，系統(tǒng)可以報(bào)警或觸發(fā)相應(yīng)處理機(jī)制。
補(bǔ)償工件與裝夾誤差：
自動補(bǔ)償因板材來料邊緣切割精度、沖壓變形、工裝夾具定位偏差等原因造成的焊縫位置偏移，顯著提高焊接的一致性和合格率，減少因定位不準(zhǔn)導(dǎo)致的廢品。
實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定焊接：
系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間極短（通常小于1毫秒），采樣頻率高，能夠滿足汽車生產(chǎn)線高速焊接的要求，確保在高速度下也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、精準(zhǔn)的跟蹤。
強(qiáng)大的抗干擾能力：
采用特殊波長的激光（如藍(lán)光）和優(yōu)化的光學(xué)濾光系統(tǒng)，有效抑制焊接弧光、飛濺和煙塵的干擾，在惡劣的焊接環(huán)境下也能獲得清晰的焊縫圖像。
堅(jiān)固的外殼設(shè)計(jì)，具備良好的防塵、防飛濺和耐高溫性能。
提升自動化水平與質(zhì)量穩(wěn)定性：
減少甚至消除對高精度工裝夾具的依賴，降低工裝成本和維護(hù)難度。
大幅降低對操作工人經(jīng)驗(yàn)的依賴，實(shí)現(xiàn)焊接過程的智能化、標(biāo)準(zhǔn)化。
顯著提高焊縫質(zhì)量的一致性和可靠性，減少返修率和廢品率，提高生產(chǎn)效率和良品率。
提供焊接過程數(shù)據(jù)記錄，便于質(zhì)量追溯和工藝分析優(yōu)化。
兼容性強(qiáng)：
易于集成到主流品牌的工業(yè)機(jī)器人和自動化焊接系統(tǒng)中。
適用于多種激光焊接工藝（純激光焊、激光-MIG復(fù)合焊等）和不同材料（鋼、鋁等）的高低板拼焊。
鐳爍光電的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)是解決汽車高低板激光拼焊中臺階跟蹤、間隙控制、位置補(bǔ)償等核心挑戰(zhàn)的理想解決方案。它通過高精度、高速度、高抗干擾性的實(shí)時(shí)檢測與控制，顯著提升了拼焊過程的自動化程度、焊接質(zhì)量穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率和良品率，同時(shí)降低了對工裝精度和人工操作的依賴，為汽車輕量化制造提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。其穩(wěn)定可靠的表現(xiàn)使其成為現(xiàn)代化汽車車身焊裝生產(chǎn)線上的關(guān)鍵智能裝備之一。
