埃馬克激光技術公司的 ELC 6：完善轉子軸的焊接工藝
2023-11-9 來源：埃馬克 作者：-
電動汽車的銷量正在不斷攀升，而且在全球范圍內增速迅猛。例如，據國際能源機構（IEA）估計，今年將售出 1400 萬輛電動汽車，與前一年相比，銷量增長了 35%。因此，電動汽車在整個汽車市場的份額已接近五分之一。
因此，轉子軸等電機核心部件的生產正成為生產計劃人員關注的焦點。他們正在尋找 "來自單一來源 "的創新解決方案，通過這些解決方案，可以特別高效、可靠地加工出更多數量的部件。埃馬克激光技術公司目前正在以其 ELC 6 激光焊接機在市場上樹立榜樣：在這臺機床中，緊湊地集成了轉子軸的壓裝、預熱和焊接工藝，其轉臺系統確保了最佳的節拍時間。
圖 1：ELC 6 是專為轉子軸的高性能生產而開發的。
由于采用中空結構，轉子軸重量輕，材料成本低，因此組件設計自由度高，在這些因素的支持下，裝配式轉子軸在電動汽車領域取得了進步。同時，由于現在的轉速可高達 20,000 rpm，因此電機的 "心臟 "必須承受特別高的負荷。例如，與內燃機的凸輪軸相比，這一數值要高出許多倍！因此，裝配轉子軸的生產始終與制造公差有關，即使是最小的不平衡也必須不惜一切代價避免，因為這會危及電機的使用壽命。此外，生產過程還必須保證部件的高度穩定性。
在這樣的背景下，面對不斷擴大的市場，如何才能建立起高效的生產，并在保證工藝安全的情況下實現數量的增長呢？這個問題的答案之一就是埃馬克激光技術公司的創新技術，因為這家位于阿倫附近 霍伊巴赫市 的公司已經在激光焊接方面取得了令人印象深刻的成功，而激光焊接在 "制造 "兩部分轉子軸時是不可或缺的。
所有領先的汽車制造商都在不同的應用領域使用了縮寫為 "ELC"（埃馬克激光焊接單元）的相關系統。成功的關鍵在于作為系統供應商的高水平能力：埃馬克激光技術公司了解相關部件的整個生產流程，并在此基礎上開發完整的工藝鏈。因此，在客戶方面，新建或擴建現有生產設施的規劃工作大大簡化。此外，整個工藝流程以埃馬克的模塊化設備結構為基礎，其中包括大量經過驗證的組件。這就是為什么這些設備及其工藝在每個細節上都異常穩定和高效的原因。
快速變化中的所有流程
一段時間以來，德國南部的激光專家們正是將這種品質帶入了裝配轉子軸的生產中。ELC 6 設備是這一過程的核心，它是連接兩半部件的高效解決方案，工件抓取、預熱、壓裝以及焊接都是通過轉臺快速、完美地進行的。激光束能量精確、集中，焊接速度快，焊接部件變形小。該設備專為帶有圓周焊縫的動力總成部件而開發，從細節中就能看出其性能：
. 在將單個工件裝入 ELC 6 之前，要對工件進行激光清洗。為此，埃馬克激光技術公司提供了 LC 4 激光清洗機，它可以與 ELC 6 完美連接，從而確保生產線的無縫集成。
圖2：裝載 LC 4 激光清洗機，對部件進行激光清洗可確保焊接的完美條件。
. 在 ELC 6 的下一步（預熱和壓裝）中，感應技術首先要確保部件達到理想的加工溫度，然后再將兩個部件連接在一起。
. 焊接前，要檢查焊縫位置并重新調整部件位置。對輪廓進行精確掃描，并將數據傳送給焊接光學系統和數控軸。
. 在隨后的焊接過程中，垂直布置的工件會旋轉，而激光光學鏡組只向工件徑向移 動。因此，聚焦能量的焊接過程實際上是從側面在圓周焊縫處進行的。高溫測溫計可控制焊接過程的溫度。
. 焊接完成后，通過轉臺的旋轉運動將工件運出機床，并由機器人下料。
圖3：桁架機械手從自動化系統中取出單個零件，并將其放置在 ELC 6 的轉臺上。
總之，這種解決方案具有極高的生產速度--這主要是因為帶有旋轉工作臺的機床在焊接過程中進行上料和下料（因此與生產時間同步）。此外，各個子過程完全同步。固定光學鏡組/移動工件 "原則確保了高水平的運行可靠性。此外，埃馬克激光技術公司在技術、輸出和自動化方面為客戶設計了非常靈活的解決方案，在 ELC 6 中可以加工最大高度為 300 毫米的工件。
圖4：在焊接過程中，垂直排列的工件會旋轉。精確計量的激光束能量可實現高速焊接。
一站式整體解決方案
原則上，埃馬克在這一應用領域擁有全面的技術組合，因為機床制造商已經開發出了各種解決方案，例如轉子軸和轉子包組件的后續裝配，以及該組件的高精度車削。這同樣適用于在焊接前對兩個單獨的轉子軸部件進行車削、齒形加工和磨削。在自動化技術方面，埃馬克可根據客戶的要求確保機床之間的運輸。例如，可以使用桁架機械手、料倉、輸送料道或埃馬克自己的 TrackMotion 搬運系統。最終為客戶提供完整的解決方案。埃馬克是客戶在規劃、實施和服務過程中唯一需要聯系的合作伙伴。技術能力和經驗保證了完美的工藝鏈，速度極快，安全性高。
圖5：內置轉子軸為開發人員提供了極大的設計自由度。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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