5 水冷机
Riedel pc160.01-NZ-DIS（4kw） pc250.01-NZ-DIS（6kw）
6 激光内置空调
7 培训
设备操作及维护
8 设备安装
据项目集成安排而定
数量 一用一备
4人/3天/ 北京
bending radius >200mm
激光安全防护系统
全铝材质激光防护 房，反光性好
安全门正常关闭时， 才允许出光
一次性投资大，后期维护成本高 对零件装配要求高 设备故障率高
三、激光焊接在DPCA白车身生产中的主要应用情况
1.激光熔焊
利用高能量密度的激光束作为热源，加热金属，使被焊 金属被加热熔化形成焊缝。
2.激光钎焊
利用高能量密度的激光束作为热源, 照射在填充焊丝表面上，焊 丝在光束能量作用下熔化形成高温液态金属，并浸润到被焊零 件连接处，与工件间形成良好的冶金结合。
Rubin laser红宝石 用于光谱学
半导体激光 半导体
电激发
Single emitter 1 cm barren stacks
Wave length Power range
10,6 µm (远红外线)
633 nm (rot)
Up to. 25 kW < 0,1 W
175 - 583 nm < 1000 W
¾ 钎焊降级模式
共光源两台机器人单独焊接
需插拔光纤 节拍损失一半
4.2 对产品及冲压件的要求
针对激光钎焊的特性，基本要求如下： １．侧围与顶盖的贴合间隙小于0.3mm ２．X±1mm（起收弧），Y±1.5mm，Z±2mm
10mm b
a +
29A04
29A06
关键冲压件要求
侧围外板： １．激光焊缝位置z向+/- 4mm范围内，务须尽量平整，过 渡均匀，不能有明显局部凸起 ２．侧围外板在总成位置度要求：Y面位置度+/-0.5，面轮 廓度0.6，两端到中间分别要求面轮廓度0.4；焊接表面接刀 痕台阶高差<0.2mm
紧急情况下使用紧急停止按钮中 断工位 的操作！
¾ 机器人
FANUC R2000iB-125L ¾ 钎焊焊接头
Scansonic ALO3
① 耦合 ② 准直 ③ 反射 ④ 传输 ⑤ 反射（半
透半反） ⑥ 摄像头 ⑦ 聚焦
KS：力传感器 TA：伸缩臂 STRG：控制模块
ALO3的光学路径图
1- 光纤耦合模块 2- 准直及自动聚焦模块 3、6 -偏向的组件（90度）
点击退出 管理模式
清除故障 报警提示
主界面
PanelView 700 plus
返回上级菜单
不可修改参数
管理级别 允许修改参数
注意！非焊接技术人员不允许在管理级别下查看工艺参数！
存在三个类别的故障：
类别1：ALARMES（AL）报警 类别2：DEFAUTSIMMEDIATS（DI）立即故障 类别3：DEFAUTS DIFFERES（DD）延迟故障
一、激光基础知识
LASER：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 利用受激辐射实现光的放大
激光工作物质
泵浦源
谐振腔
激光的显著特征
单色性好
方向性好、亮度高
激光器输出的光束发散角度小于10-3～10-5弧度
相干性好
激光的相位在时间上是保持不变的，合成后能形成 相位整齐、规则有序的大振幅光波。
¾ 光丝对中性
激光
¾ 光丝直径是否匹配
¾ 送丝速度 ¾ 热丝电流 ¾ 送丝稳定性
送丝
激光钎焊 焊接质
β角
机器人
角
¾ 焊接速度
¾ 焊接角度（α/β/γ）
波长
影响金属
材料性 质
材料对激 光的吸收
温度
的因素
材料表 面状态
10.6μm波长材料的吸收率与温度的关系：
激光填丝焊 双光束激光焊接
激光电弧复合焊 激光钎焊
激光焊接的特点
非物理接触的高速加工过程 高能量密度，焊缝窄、深宽比大 线能量小、热变形小、热影响区小 焊缝表面成形好，可直接做外观面 材料适应性好 焊接可达性好 易于自动化
b a
侧围总成+顶盖合 装贴合
后横梁支架贴合 前横梁支架贴合
车身顶盖与侧围清洁工序
顶盖上件前对焊接面擦拭 侧围进入顶盖预装工位前对激光 焊接面擦拭
预点定工序:前部点定2点，后部6点
激光焊接顺序：钎焊由后部向前部
车身方向
4.3 影响焊接质量的因素
¾ 激光功率
¾ 光斑大小
¾ 保护镜片状态
皮肤灼伤
不可见射线
IR - A IR - B IR - C
760 nm
1070 nm :Yb YAG 106 nm
角质灼伤
白内障
射线的穿透性
眼睛看YAG固体激光器的线束，会被无知觉的灼伤视网膜（不可逆转的）。但 大脑不会（不会接触到思维）
激光危险！！！！！
等级1：此激光不会持续危害视力。它是有微弱能量的激光或是不稳定激 光（打印，光驱）
Air/water冷却 带DI水加热装置
Power supply
Block diagram
Hardwiring Profi-Bus Analog C. Ethernet
Master Controller
MCU Fasermodule 1 MCU Module 2
MCU Module x
MCU Module x+1
MCU Module 1 MCU Module 2
MCU Module x
MCU Module x+1
Electric plug-
Power supply
Beam Combiner
beamswitch
Process fibers
Xx kW Xx kW
Interfaces: Profi-BUS, Hardwiring, Teleservice, …
等级4：直接用眼看或者反射及衍射，都会发生危险。还可能产生火源。
二、激光焊原理
热导焊：激光功率密度较低，工件吸收 的能量不足以使金属汽化，金属的熔化 是通过对激光辐射的吸收及热传导进行 的。
深熔焊：激光功率密度达到材料汽化 阈值后，表面金属剧烈汽化，在液态 熔池中形成一个小孔。光束可以直接 进入小孔内部，通过小孔的反复反射 传热，获得较大的熔深。
Electric plug
Power supply
Beam Combiner
beamswitch
MCU Fiber module
Process fiber
Xx kW Xx kW
backside
Industry PC
Block diagram
Master Controller
Hardwiring Profi-Bus Analog C. Ethernet
光束的模式
通常把光波场的空间分布 分解为沿传播方向的分布和垂直于传播 方向的横截面内的分布。分别称为纵模和横模。 纵模主要影响激光的频率，对加工性能影响很小。 横模主要影响激光能量在横截面的分布，对加工性能影响很大。
激光的分类
Laser group Laser medium Pump mechanism Example/ range of use
(紫外线)
(no CW operat.)
1,06 µm (near IR)
Up to 6 kW
694 nm (rot)
可调节. 300 nm to 1,2 µm
< 20 W (no cw) < 100 W
670 - 880 nm < 5 W < 100 W < 5000 W
紫外光
可见光
红外光
DPCA所使用的激光器——光纤激光器
激光焊接技术
神龙汽车有限公司/技术中心/国莉 二零一四年六月
• 一、激光基础知识
目录
• 二、激光焊原理
• 三、激光焊接在DPCA白车身生产中的主要应用
• 四、激光钎焊
4.1 激光钎焊系统构成及主要设备 4.2 对产品及冲压件的要求 4.3 影响焊接质量的因素 4.4主要焊接缺陷
• 五、激光熔焊
5.1 激光熔焊系统构成及主要设备 5.2 对产品及冲压件的要求 5.3 影响焊接质量的因素 5.4 主要焊接缺陷
顶盖：与侧围外板贴合区域为主要功能面（Y面位置度+/0.5，面轮廓度0.6，两端到中间分别要求面轮廓度0.4；表面 接刀痕台阶高差<0.2mm）
几何尺寸控制关键点
合装对中
前横梁贴合
后横梁贴合
d 29A03
+
-
c
+
-
base maquette
29A01 +
H -
29A 04 29A 06
10mm
400-450 W
800-1000 W
environ 1500 mm
Source LASER 激光源
Diode POMPAGE 二极管
Module FIBRE 光纤模块
射线不可见
可见光谱
UV - C UV - B UV - A
10 nm
400 nm
眼睛
角膜炎 结膜炎
白内障
视网膜灼伤
视觉损坏
皮肤
红斑
4- 旋转中心轴SA 5- 冷却组件 7- 光学组件（可调） 8- 保护镜片组件 9- 气帘 10- 气帘过滤挡板 11- 焊丝引导模块 12- 伸缩臂TA 13- 摄像头模块 14- 控制模块