激光焊縫跟蹤傳感器
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使用光學(xué)相干斷層掃描(OCT)產(chǎn)生更好的焊接
日期:2019-09-19瀏覽量:4506來(lái)源:

使用光學(xué)相干斷層掃描(OCT)進(jìn)行激光焊接可以實(shí)現復雜的軌跡,同時(shí)可以產(chǎn)生高質(zhì)量的激光焊接。

用于工業(yè)激光焊接的OCT可實(shí)現同時(shí)焊縫跟蹤,非破壞性鎖孔深度測量和焊縫檢測。

更高質(zhì)量的焊接,更低的每個(gè)零件成本和更短的循環(huán)時(shí)間是通過(guò)使用高度聚焦的激光可以實(shí)現的工業(yè)目標。操作自動(dòng)處理激光器需要精確可靠的動(dòng)態(tài)傳感技術(shù),無(wú)需人工直接操作即可達到安全要求。

如今,光學(xué)相干斷層掃描(OCT)作為一種具有高精度和可重復性的測量技術(shù)已被廣泛接受。應用于激光焊接的OCT已經(jīng)超越了實(shí)驗室用途,廣泛適用于連接工業(yè)的不同分支中的各種激光頭。OCT將激光焊接帶到其正確的目標,確保高質(zhì)量的焊接,并在焊接過(guò)程中沿著(zhù)復雜的軌跡或在具有挑戰性的接頭或低維電動(dòng)移動(dòng)元件的定位期間縮短周期時(shí)間。OCT有利于在線(xiàn)全方向焊縫跟蹤、鎖孔深度的精確無(wú)損測量、以及在最終焊縫處識別斷層和缺陷。汽車(chē)公司現在越來(lái)越多地在其制造過(guò)程中使用OCT。

OCT與激光焊接一起,在電動(dòng)汽車(chē)和航空航天工業(yè)中面臨著(zhù)廣泛的新挑戰,滿(mǎn)足了電力推進(jìn)裝置部件焊接的需求。電動(dòng)汽車(chē)和飛行汽車(chē)是未來(lái)十年最大的技術(shù)趨勢之一,盡管電動(dòng)汽車(chē)的歷史可以追溯到100多年前。

為了大幅降低排放和噪音,汽車(chē)和飛機的電氣化對激光加工提出了更高的要求。焊接必須更快,更精確,更有效?!霸谏a(chǎn)具有超高可靠性的電氣系統時(shí),閉環(huán)或'近閉'回路過(guò)程控制對于保證這些過(guò)程的質(zhì)量是絕對必要的,”據一位消息人士稱(chēng)。這可以通過(guò)使用OCT實(shí)現焊縫跟蹤,測量鎖孔深度和獲取焊縫質(zhì)量以獲得輕質(zhì)和極其堅固的結構時(shí)的實(shí)時(shí)預處理,中間和后處理控制來(lái)實(shí)現。

OCT用于焊接發(fā)夾

快速增長(cháng)的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)需要精確焊接的功能部件。激光焊接與OCT等精密傳感系統一起,為電動(dòng)車(chē)驅動(dòng)的車(chē)輛的發(fā)展做出了巨大貢獻 - 白車(chē)身輕量化設計的部件連接,需要精確的焊縫跟蹤,或電機和電池的組件。電動(dòng)動(dòng)力總成發(fā)夾的焊接就是其中之一。用于電驅動(dòng)定子的銅線(xiàn)(發(fā)夾)必須非??焖俚睾附?,沒(méi)有毛孔和飛濺,以確保良好的電接觸。銅的高導電性和導熱性以及反射率提出了焊接挑戰,因為加工激光束必須在其焦點(diǎn)處滿(mǎn)足發(fā)夾的表面。為此目的,OCT沿三條線(xiàn)快速掃描,識別引腳之間的間隙位置和引腳彼此的不對準。對于高度感測OCT系統而言,每個(gè)引腳的精確高度對于調整處理光束的焦點(diǎn)和功率是至關(guān)重要的??倻y量時(shí)間約為10毫秒。

為了避免風(fēng)險,借助于掃描不透明焊縫表面的測量OCT光束在線(xiàn)評估每個(gè)發(fā)夾對的焊珠質(zhì)量。為了加快循環(huán)時(shí)間,在每個(gè)約10毫秒內僅沿6毫米線(xiàn)進(jìn)行三次掃描??梢詸M向或沿著(zhù)測量進(jìn)行測量。通過(guò)OCT獲得的胎圈的高度,形狀和不透明度與先前的高度測量相結合,揭示了焊接質(zhì)量。使用基于相機的質(zhì)量控制系統無(wú)法實(shí)現這種在線(xiàn)數字質(zhì)量表達。

OCT是工業(yè)激光焊接的上游解決方案,可實(shí)現高工藝靈活性,生產(chǎn)率和可靠性。適用于各種激光加工光學(xué)元件的OCT通過(guò)執行預處理,后處理和后處理控制來(lái)保證焊接部件的精確性和再現性。OCT在汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上的成功經(jīng)驗使其成為當今激光加工趨勢的傳感技術(shù)。OCT用于焊接發(fā)夾的精確和快速定位(預處理)以及焊縫的快速,定量的后處理質(zhì)量評估,可確??焖俸附舆^(guò)程。系統研究表明,OCT測量的鎖孔深度與實(shí)際焊縫深度吻合良好,平均誤差為9%。
(注:以上資料來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ))

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