通過采用聚焦極好的千瓦級CO2激光可大大提高焊接的速度。與此有關(guān)的對傳統(tǒng)激光加工機動力學(xué)方面的高　　要求只有少數(shù)激光裝置能滿足。尤其是嚴(yán)重彎曲的軌道運動，如小尺寸部件結(jié)構(gòu)的加工更成問題。

即使是動力學(xué)最佳的激光機，如以線性運作的二維切割設(shè)備在切割10mm直徑的圓結(jié)構(gòu)時也只能得到約20m/min的軌道速度。曲率半徑較小的軌道結(jié)構(gòu)只能降低精度或減小速度進行。
　　
解決的途徑
　　　　
替代和補充傳統(tǒng)激光加工機普通的卡笛兒式或交鏈?zhǔn)捷S系的方法是采用使激光束在工件上移動的光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。用該系統(tǒng)替代常用焊接和切割頭時，操作系統(tǒng)(龍門吊或工業(yè)機械手)只能承擔(dān)對部件的基本定位和加工頭的作用，實際操作進量由加工頭中轉(zhuǎn)動的光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)反射鏡來實現(xiàn)。由于該偏振鏡質(zhì)量輕，這種光束轉(zhuǎn)動即使在很高的推進速度(600m/min)時也特別精確。

這種光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)目前主要用于激光標(biāo)記或低激光功率(幾百瓦)的焊接。這里激光束通過透鏡聚焦，由兩個相互垂直、通過電流計掃描器驅(qū)動的偏振鏡移動光束聚焦在工件上。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作原理不僅確定了偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)與部件間的距離，還確定了最大可達工作范圍。因為焦點在一個環(huán)形面上移動，這在原理上決定了像差的出現(xiàn)。這與待加工外形的尺寸，即所需激光束的偏轉(zhuǎn)角有關(guān)，可能限制使用范圍。采用平場透鏡可避免這種像差，可在確定的工作場所用恒定光束強度加工平面工件。

由于采用透鏡光學(xué)件和掃描反射鏡，商用光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的供應(yīng)商將可傳輸?shù)募す夤β氏拗圃趲装偻�，而對于機械制造中通常的毫米級焊深來說，則需幾干瓦功率的激光。

高功率激光的光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)

夫朗和費材料-射柬技術(shù)研究所為此研制一種光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，用于激光功率高至4kW的CO2激光加工時。這有助于將高技術(shù)可實現(xiàn)的加工進給速度化為工業(yè)應(yīng)用。

加工系統(tǒng)由具有電流計掃描器的光束偏轉(zhuǎn)單元和具有拋物面鏡的聚焦系統(tǒng)組成，該拋物面鏡可以通過附加反射鏡完成動態(tài)焦點跟蹤。于此產(chǎn)生一種硬件基本塊形成模件式PC卡的控制和特種加工任務(wù)的控制程序，該系統(tǒng)還采用光束監(jiān)控附加部件加以完善。此外，為了傳輸高功率激光，對所有光學(xué)部件都進行冷卻。

應(yīng)用實例

替代軸運動系統(tǒng)的一個例子是用一維光束偏轉(zhuǎn)的小部件激光點焊，這里激光功率和脈沖序列同時得到控制。自1977年以來工業(yè)部門流行的加工中已實現(xiàn)500ms內(nèi)16個焊接點。于是在一個多站加工臺上可將8個圓形彎曲板條焊成一個環(huán)。每年這類焊件數(shù)約2000萬。

另一可望成功的應(yīng)用領(lǐng)域是將螺帽、管腳、管子等焊入組合部件。將直徑為2.5mm的小管焊入孔板。焊接時間約100ms。這里，需要用傳感器控制確定下一待焊管的位置，以免由于位置公差使整個部件扭曲。

原則上，圖形加工的軌跡，尤其是加工小直徑時，用其他系統(tǒng)也可達到，但采用光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以幾乎是無限制地實現(xiàn)加工形狀的多樣化。因為對于光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)來說，與傳統(tǒng)運動系統(tǒng)的不同在于，在焊縫產(chǎn)生的過程中要保持恒定的進給速度，待加工的幾何尺寸不起重要作用，相反加工頭與部件的精確定位倒是重要的。

只要掃描工具正常，它就告訴用戶發(fā)動機工作情況，但讀者仍然不能“看到”問題或者因“假信號”發(fā)生得太快，掃描工具顯示不出來，或者OBD Ⅱ系統(tǒng)根本就沒有編程識別這種差異。針對這種情況，使用實驗室示波器非常有效。示波器有臺式，也有手持式。用模擬示波器檢查點火系統(tǒng)的故障已有幾十年歷史了，但它與現(xiàn)代實驗室示波器完全是不同的類型。傳統(tǒng)模擬示波器要求所顯示的信號是一個重復(fù)的周期信號，而實驗室示波器是對這一信號的實時顯示。因為取樣的頻率高，所以信號的每一重要細節(jié)都被顯示出來，這樣高的速度可在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時識別出任何可造成故障的信號。如果需要，任何時間都可重看波形，因為這些波形都可存于內(nèi)存中。 　　典型的現(xiàn)代實驗室示波器具有雙線或多線功能。即同時可在屏幕上看到兩個或多個單獨的信號。這樣就可觀察一個信號如何影響另一個信號。例如可將氧傳感器電壓信號輸入到通道A，將噴油器脈沖輸入到通道B，然后觀察脈沖是否響應(yīng)氧傳感器信號的變化。 　　可將實驗室示波器看成一個高速可視電壓表。能夠看到清晰的信號波形，在圖形上能捕捉到瞬間干擾、尖峰脈沖、噪聲和所測部件的不正常波形。 　　值得注意的一點：OBD只是在排放不達標(biāo)時報警，但如果油品不合格，安裝OBD就將形同虛設(shè)。據(jù)了解，國內(nèi)合資汽車廠近年引進中國的一些車型，也會在歐洲同期銷售，它們在生產(chǎn)之初就配備有OBD并達到了歐Ⅲ甚至歐IV標(biāo)準(zhǔn)，在國產(chǎn)后減去或關(guān)閉OBD的一大原因就是為了避免因油品不合格而導(dǎo)致報警，從而帶來不必要的麻煩。

OBD的引入，與使用環(huán)境、燃油特性、駕駛習(xí)慣、車輛狀況等四個主要方面緊密相關(guān)。其中任何一個環(huán)節(jié)的短板，都會影響OBD的擴展和應(yīng)用。OBD技術(shù)的引入，需要以下相關(guān)的配套條件相應(yīng)提高：燃油質(zhì)量、車輛維修保養(yǎng)技能、相關(guān)零部件的一致性、駕駛者水平的提高、OBD技術(shù)本身的提高和社會各方面的支持。 筆者認為，在一定時間內(nèi)，我國對OBD技術(shù)是一個引進和適應(yīng)和消化吸收的過程。因為OBD技術(shù)，不僅與汽車本身相關(guān)，也與燃油和駕駛者等其它的多個環(huán)節(jié)相關(guān)，OBD技術(shù)的引入和擴展，是對汽車產(chǎn)業(yè)鏈的一個考驗和提高。

OBD技術(shù)最早起源于80年代的美國，初期的OBD技術(shù)，是通過恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)方式提醒駕駛員發(fā)生的失效或是故障。歐盟和日本在2000年以后引入OBD技術(shù)，04年之后，汽車發(fā)達國家的OBD技術(shù)進行第三個階段。   
  

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歐洲和美國在OBD檢測的項目和限值方面，存在一定差別，具體差別內(nèi)容不再詳述。美國OBD監(jiān)控的目的在于成為高排放標(biāo)準(zhǔn)車輛之前發(fā)現(xiàn)故障；歐洲OBD監(jiān)控的目的在于發(fā)現(xiàn)高排放車輛。我國導(dǎo)入的OBD技術(shù)，將在三個階段以后等效采用歐洲OBD系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定。 　　

筆者與汽車技術(shù)人員確定，歐III排放標(biāo)準(zhǔn)并不等于OBD，12月1日北京實施的加裝OBD強制政策后，車輛為歐III+OBD的標(biāo)準(zhǔn)。 　　

OBD需要申報 車輛加裝OBD，需要一個系統(tǒng)的申請過程，而且需要企業(yè)對加裝OBD的車輛進行多項試驗，向相關(guān)部門提供達標(biāo)的數(shù)據(jù)（目前3個必檢項目為氧傳感器失效驗證、催化轉(zhuǎn)化器失效驗證、失火驗證），周期一般為10個月。加裝OBD的車輛，需要重新申請車輛的公告。OBD的研發(fā)費用很高，如果實現(xiàn)規(guī)�；�生產(chǎn)后，單臺分擔(dān)的技術(shù)成本才會降低。

2.OBD
英文全稱：On-Board Diagnostics
中文全稱：車載自動診斷系統(tǒng)

OBD Ⅱ程序的設(shè)計要求避免系統(tǒng)之間的混淆，這不僅要求使用標(biāo)準(zhǔn)的16針診斷接口，還要使用特定的編碼及在制造商的文件中對部件的說明，這是為了達到以下幾方面的統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化。

例如，為計算機提供曲軸位置和轉(zhuǎn)速信息的裝置稱為曲軸位置傳感器，縮寫均為“CKP”，計算機統(tǒng)一都稱為“PCM”。

每車都裝有一標(biāo)準(zhǔn)形狀和尺寸的16針診斷接口，每針的信號分配相同，并位于相同的位置，裝在儀表盤之下，在儀表盤的左邊與汽車中心線右300mm之間的某處。應(yīng)當(dāng)注意的是，診斷接口的某些端子，指定為特定的信號如附表所示。而其他端子則可讓制造商使用，或在當(dāng)前型號的車上尚未使用。

這些測試模式，對全部OBD Ⅱ汽車都是通用的，使用OBD Ⅱ掃描工具就可測試。

滿足OBD Ⅱ要求的掃描工具，必經(jīng)能訪問和解釋任何車型與排放相關(guān)的診斷故障碼，掃描工具有線束可與標(biāo)準(zhǔn)的16針連接器相接。

在對上海別克、廣州雅閣等轎車進行故障診斷時，自診斷系統(tǒng)都可以顯示標(biāo)準(zhǔn)OBD Ⅱ故障代碼，如“PO125”、“PO204”，分別代表有轉(zhuǎn)速信號時發(fā)動機5min內(nèi)沒達到10℃和4號噴油嘴輸出驅(qū)動器不正確地響應(yīng)控制信號。 　　SAE J2010規(guī)定了一個5位標(biāo)準(zhǔn)故障代碼，第1位是字母，后面4位是數(shù)字。 　　首位字母表示設(shè)置故障碼的系統(tǒng)。當(dāng)前分配的字母有4個：“P”代表動力系統(tǒng)，“B”代表車身，“C”代表底盤，“u”代表未定義的系統(tǒng)。 　　第2位字符是0、1、2或3，意義如下：0——SAE(美國汽車工程師協(xié)會)定義的通用故障碼：1——汽車廠家定義的擴展故障碼；2或3——隨系統(tǒng)字符(P，B，C或U)的不同而不同。動力系統(tǒng)故障碼(P)的2或3由SAE留作將來使用；車身或底盤故障碼的2為廠家保留，車身或底盤故障碼的3由SAE保留。 　　第3位字符表示出故障的系統(tǒng)：1——燃油或空氣計量故障；2——燃油或空氣計量故障；3——點火故障或發(fā)動機缺火；4——輔助排放控制系統(tǒng)故障；5——汽車或怠速控制系統(tǒng)故障；6——電腦或輸出電路故障。7——變速器控制系統(tǒng)；8——變速器控制系統(tǒng)。 　　最后兩位字符表示觸發(fā)故障碼的條件。不同的傳感器、執(zhí)行器和電路分配了不同區(qū)段的數(shù)字，區(qū)段中較小的數(shù)字表示通用故障，即通用故障碼；較大的數(shù)字表示擴展碼，提供了更具體的信息，如電壓低或高，響應(yīng)慢，或信號超出范圍。

　　要求制造商使用相同的多路通信語言，進行PCM與其傳感器和執(zhí)行器間的通信，以及診斷工具之間診斷信息的發(fā)送與接收。 　　OBD Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)動機管理系統(tǒng)對每一受監(jiān)視的電路，根據(jù)專門設(shè)置的運行條件如暖機周期、驅(qū)動周期、OBD Ⅱ行程、OBD Ⅱ驅(qū)動周期和相似條件等，在監(jiān)視序列檢測其故障，位置故障代碼，點亮和熄滅故障燈，以及消去故障代碼。在這里，所謂監(jiān)視序列是一個運行過程，是一個用來測試規(guī)定系統(tǒng)功能或部件的操作。例如計算機可在減速時打開或關(guān)閉EGR閥，并監(jiān)視MAP傳感器，以觀察EGR閥是否在工作；或在巡航時，計算機打開或關(guān)閉碳罐凈化，以觀察氧傳感器的信號，這樣就可以同時測試兩個部件。

2006年12月1日起，北京已經(jīng)禁止沒有加裝OBD的車輛禁止在京銷售。 　　

2008年7月，全國均已實施車輛加裝OBD。 　　

我國其它地區(qū)暫時還沒有對OBD進行要求。 　　

【OBD在PON】　 　　OBD(Optical branching device) 光分路器 　　有的也叫 分光器 POS