圖為伏能士激光復(fù)合焊槍頭功率10千瓦

兩年前，Reiter 和Staufer 在伏能士的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室花費(fèi)了大量時(shí)間，一系列顯微照片顯示，焊件剖口出現(xiàn)了很多細(xì)小的裂紋和瑕疵，導(dǎo)致焊縫不可用。他們也曾信心滿滿，Staufer回憶道：“8 千瓦的激光功率能夠輕松將材料穿透 12 毫米，但對(duì)于小孔我們完全無(wú)法控制。”這種裂紋說(shuō)明問(wèn)題在于預(yù)熱。“使用激光預(yù)熱時(shí)，我們能夠充分控制參數(shù)，但是不管怎么調(diào)整溫度，裂紋都沒(méi)有一點(diǎn)變化。”

似乎方案 B 已成為唯一的選擇，但在一次會(huì)議上，通快提出了從根本上調(diào)整焊接策略的想法，Reiter 笑著回憶道：“也許是因?yàn)槲覀冎徊钜稽c(diǎn)就放棄方案 A 了，所以我們問(wèn)自己：我們真的需要那么深的焊縫才能實(shí)現(xiàn)完美穩(wěn)定的接口嗎？”所以Staufer 和他在伏能士的激光專家團(tuán)隊(duì)開(kāi)始逐漸降低焊接深度，達(dá)到 10 毫米時(shí)，他們終于松了一口氣，焊縫質(zhì)量開(kāi)始不斷提高，“在 8 毫米的時(shí)候我們終于獲得了理想的焊接效果。”Staufer 說(shuō)道。

有了這次階段性勝利，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)始著手解決接下來(lái)的問(wèn)題。Staufer 說(shuō)道：“為優(yōu)化焊接加工，激光要以正確的角度接觸材料，但是機(jī)器人不夠靈活，不能接觸到每個(gè)焊點(diǎn)。”所幸 Staufer 非常清楚該怎樣解決這個(gè)問(wèn)題。

Raimund Geh 喜歡這種挑戰(zhàn)。他的公司 Femitec GmbH 位于奧格斯堡附近的格斯特霍芬，專業(yè)從事焊接系統(tǒng)設(shè)計(jì)。他闡述了自己解決這個(gè)問(wèn)題的方法：“如果配有激光復(fù)合焊頭的機(jī)械手臂無(wú)法接觸到焊點(diǎn)，我們可以代替這部分工作。”他的想法是利用一個(gè)配有卡盤的變位機(jī)。“我們確信這可以讓我們?cè)谄胶肝恢眠M(jìn)行焊接。”Geh 和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)復(fù)雜的仿真系統(tǒng)測(cè)試自己的理論，下一步就是投入實(shí)踐。
       安川歐洲有限公司是一家領(lǐng)先的傳動(dòng)技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人制造商，致力于將公司愿景轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)。項(xiàng)目管理負(fù)責(zé)人 OtwinKleinschmidt 將手掌傾斜成關(guān)鍵的 45 度，然后笑著說(shuō)：“理論很簡(jiǎn)單，就是變位機(jī)加上卡盤裝置，只是比較大而已。”
       團(tuán)隊(duì)碰到的第一個(gè)難題就是要設(shè)計(jì)出能夠承受數(shù)噸重量的液壓系統(tǒng)，位置精確到毫米。Kleinschmidt 解釋說(shuō)：“只有這樣才能使焊接機(jī)器人正好處在焊接路徑上。”另一個(gè)難題就是協(xié)調(diào)機(jī)器人和橫梁的移動(dòng)，不過(guò)在實(shí)踐 4 個(gè)月后，一切終于都步入了正軌。
        一個(gè)又一個(gè)機(jī)架

在Pasching, Staufer 和 Reiter 又開(kāi)始查看各種機(jī)床。他們面前是放在托盤上的工件，起重機(jī)正幫助生產(chǎn)工人把板金放到工作臺(tái)上合適的位置，整個(gè)過(guò)程需要兩個(gè)小時(shí)。這聽(tīng)起來(lái)很復(fù)雜，但是相對(duì)正在加工的部件，這其實(shí)已經(jīng)是非?？焖俚慕鉀Q方案了。然后，變位機(jī)沿著軌道移動(dòng)到激光安全房。焊接機(jī)器人就位后，工人移動(dòng)到安全房的另一端，將下一個(gè)機(jī)架夾到第二個(gè)工作臺(tái)上。Reiter說(shuō)：”采用這個(gè)系統(tǒng)，我們每周能焊接20多個(gè)機(jī)架。“ Staufer 也很高興：”我們已經(jīng)能夠使用這種焊接工藝處理不同的訂單了。“