案例名称：激光引擎驱动绿动未来，只为每一次的畅享出行—华工法利莱切焊系统工程有限公司《激光门环拼焊智能装备》

案例类型：技术创新

完成单位：华工法利莱切焊系统工程有限公司

案例概要：华工法利莱切焊系统工程有限公司（以下简称“华工法利莱”）是中国第一家、全球第二家以激光智能装备为核心、全产业链布局的智能制造系统方案提供商。公司脱胎于华中科技大学，是“中国激光第一股”、著名的高科技上市公司——华工科技产业股份有限公司，2000年全资收购澳大利亚全球切割系统知名企业Farley laserlab公司后，在中国成立的以高功率激光切割、激光焊接高端装备为主的高科技企业。

华工法利莱以“创新联动美好世界”为使命，每年将不少于销售收入的5%投入研发，拥有15000多平米的研发、中试基地，在海外设有3个研发中心，与华中科技大学共建有激光加工国家工程研究中心、激光技术国家重点技术中心等国家平台。通过产学研用纽带，华工法利莱承担了多项激光领域国家重点项目和重大科技攻关项目，创造了50余项国内行业“第一”，并获得国家科技进步一等奖1项等众多荣誉。近年来，华工法利莱积极向智能制造领域探索，提供从激光智能装备、自动化产品线到智能工厂的整体解决方案，助力机械制造、船舶行业、轨道交通、汽车工业（含新能源汽车）、军工科研、钢铁冶金等国民经济重要领域掀开转型升级新篇章，产品出口80多个国家和地区，为制造强国战略贡献力量。

在国家“能源转型”战略和全球“双碳”目标背景下，汽车轻量化成为汽车制造业亟需解决的问题，也是汽车行业节能减排的重要途径。对于新增智能化设备、“三电”系统的新能源汽车而言，轻量化更是大势所趋。因此，汽车车身设计显得尤为重要，既要保证足够的刚性强度和安全性能，又要减少车身质量。研究表明：汽车的燃油消耗与汽车的自身重量成正比，汽车质量每减轻1%，燃油消耗就降低0.6%-1.0%，所以汽车车身轻量化在节能减排方面显得尤为重要。不论是从结构、材料或是工艺着眼，热成形技术不可或缺。热成形技术难度大，在汽车制造上应用更是对加工精度、速度和质量提出高要求。为满足汽车轻量化需求，解决汽车热成形材料加工难题，华工法利莱切焊系统工程有限公司成功研发并推出了“行业领先、国产替代、专精特新”产品——汽车一体门环激光拼焊自动化产线。

汽车零部件行业目前采用多部件集成技术，可进一步提升车身强度，提升轻量化，减少加工工序、大大降低冲压成本，同时可提升材料利用率。传统焊接工艺下，不仅需要大量冲压模具，而且材料利用率低，无法进行多部件集成焊接加工工序。为此，2022年11月，在进行大量市场调研的基础之上，激光门环拼焊智能装备研发团队开始了技术攻坚之路。团队要攻克的关键技术包括单旋转头或双旋转头（带焊缝跟踪、焊缝检测及送丝系统）集成焊接头的应用、预留缝隙填丝焊接工艺研究及突破、 填丝焊接焊丝供货渠道突破和全自动上下料及辅助功能扩展集成等。其中，旋转头作为门环装备的重要核心部件，在关键核心位置进行了多次验证，团队相继攻克了回转中心与激光中心同轴度问题、送丝精准微调稳定性问题、防飞溅双路除尘问题，分别解决了曲线焊接功能，送丝机构刚性不足导致的送丝跑偏问题，镜片污染较快以及除尘效果不好的问题。在充分吸收了蒂森克努伯的技术后，增加了焊缝跟踪、焊后检测功能、送丝防碰撞功能，配合专项开发轨迹程序，可实现自动焊缝法向旋转，可满足所有门环斜线焊缝的任意角度的焊接。现阶段我们自主研发的汽车一体门环激光拼焊自动化产线，采用动梁或定梁式龙门框架结构，双工位移动式焊接工作台，能高质高效完成汽车门环焊接；采用的焊后热成型一体式门环技术，焊接工艺成熟，材料利用率可提高15%，零件重量减少20%，在提高车身刚度同时也提升了轻量化，可谓是汽车轻量化时代的“王牌武器”。目前该产线已实现了自动下料、激光打标和焊缝背面自动擦拭功能，下一步，团队将着手开发自动上料程序，助力汽车一体门环激光拼焊自动化产线实现全自动上下料。