激光技术将加速自动驾驶汽车崛起

2015-10-13 09:25 行业报道   

导读激光技术,是本世纪重大的发明之一,激光在刚诞生不久就被人称为“解决问题的工具”,激光技术在工业制造领域具备巨大的市场潜力。而汽车工业在“柔性制造” 方式被大力推广的今天,正面临着一次变革,在这次变革中,汽车零部件产业正由大批量生产到小批量、多样化过度,而激光技术能够迅速适应多种材料、多种形状和尺寸,特别适用于柔性加工,对此,激光技术将在这一变革中发挥着重大作用。随着激光技术的迅速发展与突破,自动化驾驶技术也将崛起。  

激光技术对于促进先进装备制造业向技术自主化、制造集约化、设备成套化、市场国际化发展具有重要作用,深化激光应用,利用激光技术推动传统产业转型升级,促进装备制造业快速持续健康发展,将是制造业发展的一大趋势。近年来,随着人们生活水平的提高,汽车需求也日渐增长,为了赢得汽车消费者喜爱,很多汽车制造商不断改变设计方案以及加工工艺,对此,激光技术的应用给汽车制造带来了新契机。

激光技术推动现在汽车制造业的快速发展

激光技术对于制造业智能转型具有重要的作用,同样激光技术以优异的性能优势,也正在逐渐推动汽车制造业快速发展。据了解,光纤激光打标机、激光焊接机、激光切割机,已经涉及到现在汽车制造的众多方面,有效提升了汽车制造业的生产加工效率。

激光焊接在汽车制造应用最为成功、效益最为明显的一项技术就是汽车车身的拼焊技术。激光拼焊技术具有下列优点:减少零件和模具数量;缩短设计和开发周期;减少材料浪费;最合理地使用不同级别、厚度和性能的钢板,减少车身重量;降低制造成本;提高尺寸精度;提高车身结构刚度和安全性。

行业人士分析,利用现在的激光技术可以将不同的钢板、铝板切割成不同尺寸和形状,然后再利用激光技术将它们按着具体的设计需要拼接在一起。与以前的加工方式相比,这不仅提高了加工效率,而且加工设计的灵活度也得到了较大程度的发挥,工艺设计变得更加精益,材料使用效率也得到有效提高。

如今汽车制造的汽车门内壁、底板、立柱都有应用到现在的激光技术。而对于汽车制造中的细小零部件,激光技术不仅可以进行精细化的无缝焊接,而且还可以利用激光技术进行产品信息的标记,这不仅大幅度提高了汽车的稳定性和安全性,而且还可以对零部件进行防伪标识和产品追踪。

激光技术汽车制造业生产加工中发挥着重大作用,业内分析,随着现在激光技术与现在汽车制造行业结缘的不断加深,激光技术汽车制造领域中的应用将涉及更多。

激光技术在行业中的应用

华科大汽车制造激光加工技术很“牛”

华中科技大学常务副校长邵新宇表示:“我们在激光加工技术方面拥有多个国家级科研平台和先进的技术开发平台,同时也形成了具有较大优势的产业化平台。” 据介绍,有的车型车子顶盖和侧围的焊接,两条1.8米长的焊缝,是用点焊,再上胶加上压条。而他们的激光焊接技术,可以从头到尾一次焊完,不用上胶和加压条,美观又节约成本。另外,在安全气囊面板弱化上,很多车型用的是机械加工技术,而用激光加工技术,精密性和稳定性将会提高。

精密激光微加工技术在汽车制造中的高端应用

汽车制造是一个庞大的系统工程,激光技术的运用可以很方便地解决很多复杂难题。如气囊爆发是由一个气体发生器控制,爆发时发生氧化反应,生成大量气体,产生爆发。因此,气囊内胆的密封性要求非常高,同时在内胆加工过程中,需要避免过热现象,激光焊接是非常适宜的加工手段。

而汽车保险杠,采用激光方式,不需要复杂的夹具系统,无加工应力,切口无变形,更适合后期加工和安装。另外,激光焊接齿轮无需在真空中进行,可避免焊接变形,焊接后的齿轮无需再精加工,齿轮焊接既可减少零件数量,又能提高齿轮质量,降低齿轮的制造成本。

大众汽车走在激光远程焊技术应用的前列

激光扫描焊工艺及其系统在2005年被广泛应用于大众汽车公司的系列产品中。从2007年初开始,后续的奥迪A4利用激光扫描焊,每天可生产1800扇车门。同时,通过优化内部通讯,大众汽车实现了激光扫描焊系统的光束共享和分化,从而有效提高了激光的利用率。

欧盟创新型激光技术焊接汽车塑料组件

随着欧盟汽车节能减排标准日趋严格,欧盟汽车制造业更加重视汽车塑料组件替代传统的金属组件。截至目前,欧洲PMJOIN研发团队及其合作伙伴已成功研制开发出:塑料金属组件直接焊接激光系统、更灵活的光束智能传导系统、全新的金属组件表面处理技术、基于衍射透镜和扫描光学的激光源设计及元器件生产、基于CAD软件程序的组件几何形状成像技术应用和自动焊接热控技术开发等。

初步结果得到验证,创新型激光焊接技术及加工工艺优势明显,如焊接复杂结构组件、更快速有效、更强焊接面机械性能、降低生产成本能源消耗和大大减少环境影响。

激光技术将加速自动驾驶汽车崛起

自动化技术在工业制造中的应用已经相对普遍,它帮助制造业提高效率节省人力做出巨大的贡献。随着科学技术的发展,自动化的应用将越来越广泛,同时会不断地向其它领域渗透,其中汽车驾驶自动化就是应用之一。美国加州大学伯克利分校的研究人员称,他们已经开发了新的激光技术,能大幅减少LIDAR传感器的能耗、尺寸、重量和成本,可能会催生更多无人驾驶交通工具。

据悉,LIDAR通过不断改变激光波长,使传感器能正确地识别由物体反射并被接收的光线。波长的变化要求对镜片(有时是多个镜片)进行精确操纵。杨卫建说,“操纵镜片不再需要外部装置,激光能自动改变镜片的位置,光线有一定的力量。”LIDAR传感器不再需要其他电气设备,尺寸、重量和能耗都将有所减小。激光装置能与镜片整合在一起,整个LIDAR传感器能缩小到数百平方微米大小。相应的AA电池即可提供电源。杨卫建表示,他们的技术能使激光波长更频繁地变化——把时间间隔由10毫秒左右缩短到1微秒,这意味着一个 LIDAR传感器能更迅速地获取更多数据。换句话说,它能提供周围环境更精确的图像。

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