激光焊接监视器及其应用的符号图像

Laser Welding Monitor LWM:实时过程监控

及早识别焊接缺陷并记录每一道焊缝

Laser Welding Monitor LWM 可对工业激光焊接过程进行在线实时监控。系统采集与质量相关的过程信号,并将每一道焊缝的特征性过程指纹与预先定义的参考数据进行比较。偏差会被立即识别,同时完整记录每一道焊缝的过程数据。

传感器具有较高的动态范围,适用范围涵盖精密电子和医疗技术部件的微焊接,以及汽车制造、电池和储能系统生产、航空航天和机械工程领域的高功率应用。无论是较短的生产节拍、需要保证密封性的连接,还是与安全相关的部件,LWM 都能提供必要的过程透明度,从而可靠评估焊接质量并保障稳定的批量生产。

Laser Welding Monitor 专为工业环境下的全天候连续运行而设计,可灵活集成到焊接光学系统、扫描光学系统、激光光源以及现有生产线中。因此,该系统同样适用于消费电子和家电行业的高度自动化应用。

 

电池单元激光焊接过程监控

视频展示了 Laser Welding Monitor 如何在电池单元生产过程中采集与质量相关的过程信号,并对每一道焊缝进行完整评估。

激光焊接监测仪 LWM 的优势

及早识别过程偏差

LWM 实时将每一道焊缝的过程指纹与预先定义的参考数据进行比较。明显的偏差会立即显示出来。这样可以及早识别焊接不良,并将相关部件从后续生产流程中有针对性地剔除。

在线监控有助于减少废品、返工和计划外停机时间,同时提高批量生产的产出率。

 

完整记录每一道焊缝

所有相关的过程数据均按照具体部件进行存储和记录。Laser Welding Monitor 由此实现对受监控焊接过程的完整追溯。

结合唯一的部件标识以及与上级生产系统的连接,可以为质量保证、过程分析和生产优化建立可靠的数据基础。

 

材料批次变化时仍可保持稳定评估

新的材料批次或部件特性的变化可能导致过程信号出现系统性偏移。LWM 的智能软件包能够识别这些信号变化,并自动调整参数设置,无需对整个过程进行重新训练。

因此,即使生产条件发生变化,也能确保评估结果保持稳定并可追溯。

带有示意图的 LWM AI 符号图像

LWM AI:基于人工智能的过程监控扩展

传统的 Laser Welding Monitor LWM 根据过程指纹识别偏差,并记录每一道焊缝的质量。如果还需要获取具体的缺陷类型或焊缝物理特性,则可使用 LWM AI 对 LWM 进行扩展。

这项基于人工智能的扩展功能能够对特定应用中的过程缺陷进行分类,并根据具体过程和训练数据预测强度或电导率等物理特性。

进一步了解基于人工智能的质量评估

LWM 8.50 传感器的信号曲线和绘图

LWM 8.50:高灵敏度过程监控

为高要求焊接应用采集更多过程信号

Laser Welding Monitor LWM 8.50 通过增加光学测量通道,进一步扩展了 Precitec 的传感器产品系列。由此能够以较高的灵敏度识别过程信号中的细微变化。这对于铜、铝或不锈钢等具有较高焊接要求的材料尤其有利。

额外的温度通道可以对热过程进行监控,覆盖范围可延伸至近红外区域。传感器的采样频率最高可达 50 kHz,因此也适用于脉冲持续时间短、激光功率较低的高动态微焊接过程。

系统集成无需进行复杂的 X/Y 方向校准,可减少安装工作量,并便于在新建及现有生产设备中使用。

检测典型的焊接缺陷

  • 激光功率和聚焦位置的变化:激光功率波动或聚焦位置不正确(聚焦偏移)会导致焊缝不均匀或焊点不充分。质量监控可检测到这些变化,并帮助持续优化工艺参数。
  • 顶部和底部板材之间的间隙:如果待焊接部件之间的间隙过大,则连接截面可能不足,或者在极端情况下,可能根本没有连接("虚接")。与目测或摄像检测相比,激光焊接监控器质量保证系统可以可靠地检测出这种缺陷。
  • 受污染的部件:油、灰尘或铁锈等表面污染物会影响焊接质量,导致不安全的焊点。质量监控可用于确定部件是否足够清洁,以确保焊接过程不会出错。
    • 飞溅:污染会导致飞溅,在某些应用中会造成问题。激光焊接监测仪质量监测系统的高采样率可检测到这种飞溅,飞溅通常会迅速自发地发生。
    • 可见气孔:材料喷射(飞溅)会导致激光焊缝中出现可见气孔或连续孔洞。

 

激光焊接监控仪 LWM 对这些典型缺陷的检测可确保实现始终如一的高质量生产。实时检测还能在生产车间进行有针对性的返工。这可以有效降低生产成本,从而提高生产效率。

Laser Welding Monitor 适用于哪些应用?

电动汽车领域的接触式电池图像

电池生产、电动汽车和储能系统

在电池单元、模组和电池包的生产过程中,LWM 可监控 Foil-to-Tab、Cap-to-Can 以及连接端子焊接等要求较高的焊接过程。能量输入、部件位置或表面状态的变化能够在加工过程中被识别。

基于部件的数据记录有助于实现安全相关连接的可追溯性,并能及早将存在异常的焊接部件从后续生产流程中剔除。由此可以减少废品、返工以及不必要的质量检测。

进一步了解电动汽车电池的激光焊接

传统汽车工程中传动部件的图像

汽车制造和工业批量生产

在汽车制造领域,Laser Welding Monitor 可为车身、结构件、动力总成和安全相关部件的焊接提供质量监控。该系统适用于钢、铝、铜以及针对具体应用设计的材料组合。

在机械与设备工程、航空航天以及家电批量生产领域,持续的过程监控同样能够提高生产透明度。在异常部件进入后续生产环节之前,系统即可及早识别相关偏差。

用激光焊接手机的图片

消费电子和医疗技术

小型部件、薄型材料和较短的生产节拍对过程监控提出了很高的要求。LWM 同样能够采集电子元件、智能手机、传感器或医疗技术部件生产中使用的高动态微焊接过程。

在线评估能够立即显示异常的过程变化,并记录每一道焊缝所采集的数据。即使面对较短的生产节拍和严格的质量要求,LWM 也能帮助实现较高的良品率和稳定的批量生产。

技术数据

  • 固态激光应用:用于红外/蓝色/绿色激光和CW或脉冲模式
  • 安装选项:可在焊接光学器件、扫描光学器件或直接在激光源中安装
  • 深熔焊、热传导焊接或高速焊接
  • 应用示例:量身定制的坯料,白车身,变速箱,座椅,卤素灯,安全气囊
  • 用于与 MES 系统通信的 OPC-UA 协议 (与 TRUMPF QDS 等系统兼容)

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