扫描焊接：工业用高动态远程激光焊接

什么是扫描焊接？

扫描焊接是一种高度动态的远程激光焊接工艺，在这种工艺中，激光束通过扫描光学元件在工件上精确制导，几乎瞬时完成。因此，该工艺可实现极高的焊接速度、灵活的光束引导和高效的加工，而无需为光束引导而进行光学镜组的机械运动。

扫描焊接实现了高生产率的制造，而无需非生产时间。由于采用了动态光束偏转技术，激光束可在几分之一秒内移动到不同的焊接位置--完全无需机械轴移动来定位光束。这一原理构成了 "飞行焊接 "的基础，即使是复杂的几何形状也能以最快的速度和最高的精度进行加工。

该工艺的基础是通过扫描头中的高动态反射镜对激光束进行光学偏转。这些镜面可将光束精确定位到需要能量的位置，速度快、精度高、重复性好。

与传统工艺的根本区别在于

在传统的激光焊接中，机械轴或机器人移动加工头，而在扫描焊接中，每个动作都直接在光束中进行。在扫描头内部，振镜通过极其微小的角度变化引导激光束穿过整个工作区域。由于质量小，这些反射镜的反应速度极快--它们能在最短的时间内加速和停止。

激光立即跟随这一动态：它从一个点跳到另一个点，没有延迟，没有迂回，其精确度几乎是机械无法实现的。

“Welding on the fly”，也称为飞行焊接或动态激光焊接，是一种连续式激光焊接工艺。其核心原理是将机器人或龙门系统的运动与扫描光学系统的高速激光束偏转同步起来。

当运动系统沿着工件引导加工头移动时，振镜同时将激光束精准定位到相应的焊接点。这样，激光不再以逐点停顿的方式工作，而是在连续运动过程中直接完成焊接：焊点可被快速、精准地定位，无需系统在每个位置停止，也无需执行额外的定位运动。

这种工艺可实现高效的远程激光焊接：焊接速度高，光束引导灵活，能量输入可精确控制。激光能量被准确施加在所需位置，实现快速、稳定且可重复的焊接过程，全程无需停顿。

因此，Welding on the fly 将短节拍时间与高水平的过程控制相结合，使扫描激光焊接特别适用于自动化量产线和工业化批量生产工艺。

扫描焊接的高速度要求同样精确的控制。激光束的位置由数字控制，重复精度高。这意味着即使是复杂的几何形状也能精确实现。能量的应用是有针对性的--可控、可重现且稳定。因此，加工过程不仅快速，而且可靠。

随着动态性能的提高，对过程控制的要求也在提高。由于激光束在几分之一秒的时间内进行位置切换，因此必须对所有相关参数进行持续监控和精确调整。基于数据和人工智能的方法可以实时分析过程信号，并在早期发现偏差。在此基础上，可以立即调整过程控制--不仅在下游，而且直接在焊接过程中。

这样，系统不仅能快速工作，还能自我思考：对变化做出反应、稳定工艺并确保一致的结果。因此，动态光束引导和智能评估相结合，构成了现代自适应激光焊接工艺的基础。

焊接速度快，焊接周期短
由于采用了高动态光束偏转，扫描焊接可实现极短的焊接周期。远程激光焊接消除了光束定位的机械运动，最大限度地减少了非生产时间，显著提高了生产率。

灵活的光束引导，无需移动部件
光学光束偏转允许激光束在工件上灵活引导。远程激光焊接无需机械轴移动来引导光束，从而提高了生产效率和灵活性。

低磨损和高加工稳定性
由于无需机械运动来引导光束，扫描焊接大大减少了部件磨损。同时，精确的光束引导可确保较高的工艺稳定性和稳定的质量。

远程激光焊接与传统激光焊接相比的优势
与传统工艺相比，远程激光焊接具有决定性的优势。非接触式加工无需机械运动进行光束定位，从而缩短了加工周期，提高了生产率。同时，该工艺还能以较高的工艺稳定性灵活加工复杂的几何形状。

扫描焊接应用于众多行业，尤其是需要许多精密焊点的行业：

扫描焊接用于汽车行业，尤其是白车身应用。远程激光焊接实现了高速焊接和灵活的光束引导，无需移动部件。这样就可以缩短焊接周期，并有效地焊接复杂的几何形状。

在电动汽车领域，扫描焊接在电池外壳和电气元件的生产中发挥着核心作用。该工艺可在高速加工过程中实现精确、可重复的焊缝。远程激光焊接尤其对铝材具有决定性的优势。

扫描焊接是高度自动化生产线的理想选择。非接触加工和快速光束偏转使大批量生产变得经济实惠。同时，高工艺稳定性确保了批量生产的质量一致性。

该技术适用于任何需要高速、灵活和可重复质量的场合。