激光拼焊

/view/8c1d5c6925c52cc58bd6be64.html衡量激光拼焊生产线产能的标准

衡量一条激光拼焊生产线的产能有多种标准，有的按照单位时间加工的钢材重量(t)，有的按照单位时间加工的激光拼焊板片数，还有的按照单位时间加工的焊缝数量、焊缝长度及焊缝截面积(即焊缝两边料片的平均厚度×焊缝长度)等。

1. 单位时间加工的钢材重量

这种标准沿用了原来普通钢材加工配送业务的标准，由于该标准没有考虑激光拼焊加工较之开卷、剪切、落料加工的特殊性，及影响激光拼焊产能的因素，因此非常不科学。

2. 单位时间加工的激光拼焊板片数

这是目前较通行的标准，但这种标准也没有考虑影响激光拼焊产能的因素，因此也不科学。例如，不同的工件其单件生产节拍也不同，因此单纯按照片数衡量并不合理。

然而，由于激光拼焊生产厂家在制定生产计划时，需要遵从整车厂的生产计划，即某车型的单位时间计划产量×单车的激光拼焊件数量，所以这个标准成为目前比较通行的标准，而一条激光拼焊生产线1年可加工的激光拼焊板数量只能是一个概数。

3. 单位时间加工的焊缝数量

这种标准与上述第二个标准类似，只考虑到双焊缝或多焊缝工件，仅按焊缝数量而不是工件数量衡量，也没有考虑到影响激光拼焊产能的因素。

4. 单位时间加工焊缝截面积

这种标准的计算方法是取焊缝两边料片厚度的平均值（如，3.0mm厚度与2.0mm厚度料片对焊，厚度平均值就是<3.0mm+2.0mm>÷2=2.5mm），再乘以焊缝长度。这种方式既考虑了影响焊接速度的最主要因素(即厚度组合)，又考虑到焊缝长度，因此是相对比较科学的标准。目前，国内宝钢体系的激光拼焊加工配送中心在使用这个标准。

仔细考虑影响激光拼焊产能的因素，最准确、科学的方式是按照一定的产品大纲(工件品种与图纸)、年生产总量及批量大小要求，计算出每个工件的生产节拍、需要加工工时及总计加工工时。需要说明的是，在计算总加工工时时，不能仅考虑理论工时，还要同时考虑非生产工时，如不同工件的生产切换时间、料片托盘与成品托盘的更换时间、设备预防性保养时间、设备意外或生产组织意外造成的停机时间以及正常生产状态的产品合格品率(即成材率)等。

图3 一汽大众“速腾”左/右前门内板

影响激光拼焊生产线的因素

在有足够订单支撑的生产情况下，影响激光拼焊生产线实际产能的因素主要包括：

1. 工件特点

（1）焊缝越长，焊接时间越长，同时焊缝的具体长度决定一个焊接循环可焊几个工件，瑞士苏泰克的Soulas系列激光拼焊设备可焊的工件为1～8个；

（2）工件材料厚度组合，材料越厚，焊接速度越慢；

（3）焊接边质量，如果焊接边质量不理想，需要降低焊接速度来保证焊接质量。

上述工件特点因素主要是针对直线焊缝，曲线焊缝与组合焊缝需另当别论。2. 设备

（1）焊接过程中料片/工件在设备里的物流方式，包括上料、定位及行进方式，这种物流方式是由设备本身的结构设计所决定的。如，瑞士苏泰克的Soulas系列激光拼焊设备采用的是穿梭夹紧机构带着工件直线行走方式，有效上料长度是3 150mm (LPQ3000)或3 700 mm(LPQ3600)，单个焊接循环可以焊接1～8个工件(根据焊缝长度)；蒂森-Nothelfer设备是连续生产；日式设备的上料长度是2 000～2 400mm，单个焊接循环可以焊接1～3个工件。

（2）激光器能量大小。如果工件的厚板小于2.0mm，则4kW激光器与5kW激光器的焊接速度并没有多大差异。但如果工件的厚板大于2.5mm，则5kW激光器较之4kW激光器可提高焊接速度约15%～20%。另外，Nd-Yag激光器使用时间长了，可能发生激光功率衰减。

（3）在线质量检测方式，如瑞士苏泰克的设备采用其独有的Souvis5000系统检测(激光投射与光学取像一体技术)，在速度低于30m/min 的情况下，检测效果(分辨率)不受检测速度影响。而其他检测方式(如ServoRobot的快速扫描方式)，检测速度不能超过8～10m/min，有可能会制约焊接速度。

（4）设备可靠性与开机率。

3. 生产组织管理

要考虑同一生产线分配的产品特点，及生产线的生产切换频率；关注厂内物流管理情况，设备的预防性保养状况，以及设备操作人员的熟练程度等。

综上所述，选择合理的衡量激光拼焊生产线产能的标准，分析其影响因素，并采取有效的管理、操作等措施，能有效提高激光拼焊生产线的生产效率。