汽车钣金拼焊板的激光落料

文／王建业，刘佳·广东库迪二机激光装备有限公司

在汽车发展领域，新一轮科技革命和产业变革加速演进，颠覆性技术层出不穷，对于汽车供应商来说既是挑战也是机遇。激光加工是先进制造方式的代表之一，近年来在汽车制造领域得到了快速的发展，形成了成熟的市场业态。

拼焊板的落料是业界公认的难题，由于拼焊边的直线度须小于0.07mm，板料的平直度须小于0.2mm，才能达到激光拼焊的要求。通常需要用精剪机对拼焊边作剪裁，造成了材料的浪费。

而库迪二机作为激光落料领域优秀的设备供应商之一，在钣金加工领域有着自己的核心竞争力和良好的客户口碑。目前在我司的客户之中，都是通过库迪二机打造的激光落料示范线来为拼焊板作备料生产，不仅节省材料，而且焊缝更细，拼焊质量优于精剪机备料。

譬如在2020年下半年，我司与客户签订合作协议，利用库迪二机的示范线，为其代加工国内某新能源汽车后门板中两块厚为0.65mm和1.2mm的拼焊板，拼焊边长达1.53m，这直接考验了激光落料的工艺水准，而库迪二机在经过一系列工艺调整和S试验后满足了客户需求，落料整体精度获得了客户的高度认可。而在2021年初，我司客户又利用库迪二机的激光落料线实现了车门拼焊板的激光落料，并已向主机厂批量供应拼焊板。

激光落料数字平台

图1为库迪二机的激光落料数字平台。

图1 激光落料数字平台

在平台中，库迪二机建设的库迪云运用了云计算及物联网技术。云计算以低成本投入，保证物联网实现无间断的安全服务，且用户的地理位置不受限制，可随时随地访问最新信息。

库迪云由设备层、网关、云平台及应用服务层组成，设备层包括物理传感器和执行器，用以采集各种数据和控制；网关用于实现与云平台及设备的通讯；云平台负责与网关通信、摄取数据，以时间序列和结构化格式存储并进行处理和分析；而应用服务层主要是与其他系统和应用程序（如ERP）集成，实现应用程序间的数据交换。

而通过库迪云，用户可以获得以下几方面的优势：(1)可以有效推动管理系统之间的信息交互，如设计类系统、生产管理系统、客户关系管理系统、供应链管理系统等。(2)可以推进全面数据感知采集，包括采集生产过程中的运行状态信息及生产环境信息。(3)可以推动数据集成分析，实现对生产的控制及各种智能管理决策应用。(4)能通过部署边缘计算节点，实现边缘数据分析处理，满足实时控制、数据安全需求。(5)可以通过外部互联，汇聚产品数据、用户数据、环境数据、数据协作，并利用大数据技术，实现海量、复杂数据的综合存储、分析和处理。

因此，利用库迪云数字平台，一个用户在一条落料线上开发出的新工艺，所有用户的所有落料线上都可以应用。

专为激光落料打造的数控系统

数控系统LS200是库迪二机完全自主开发的，基于Ether CAT标准，分辨率达到0.1 μ m，总线周期0.25ms，可以支持高速高精度的激光切割需要，是专为激光落料线打造的。LS200的底层直接控制激光落料线的所有设备，上层处理库迪云接口，使激光落料线实现了完全数字化和智能化。

无人值守的落料生产

采用库迪二机的高配机组时，落料生产可以实现无人值守，需要换卷、处理废料或取走料堆时，LS200会通过库迪云的客户端和移动端及时通知用户。目前我司用户在汽车发盖板和车门拼焊板的落料生产中，已经实现了无人值守，有效节省了人工成本。

变速送料和变速切割

送料速度快，会加大料带的位置误差；切割速度快，会加大切割头的动态误差。所以需要根据落料件的技术要求和产能要求，合理控制送料速度和切割速度。

根据落料量产特点，库迪云引入了工艺设计环节。针对每项精度要求，确定切割工艺。运用皮带支撑和随动光缝实现无损切割，确保表面无划伤无粉尘，切缝无渣瘤、毛刺小，工艺包确保切割质量和效率。借助低速保证精度、高速保证效率，变速送料、变速切割优化精度与效率，实现了提高品质、降低成本、提高效率的有机结合。

动态切割与静态切割相结合

动态切割是指边送料边切割，静态切割是指切割时不送料。

动态切割的作用是在切割过程完成带料送料，送料不单独占用生产时间，通常可以节省1～4s的时间，对量产落料来说，可以明显提高产能。

静态切割的作用，首先是显著提高切割精度，因为排除了送料误差；其次是为打标、机器人抓料和废料剪断等工序提供了板料静止的工作条件，可以明显降低相关设备的造价。

采用静态切割，沿任意方向切割的拼焊边，都能满足拼焊工艺的精度要求。

在数控系统底层支持下，以静态切割拼焊边，同时完成打标、码垛抓料等操作；以动态切割其他精度要求较低的轮廓，动静结合既保证了精度，又不浪费送料时间，完美实现了拼焊板切割高精度和高效率的要求。