スキャナー溶接：産業用高動的遠隔レーザー溶接
スキャナー溶接とは？
スキャナー溶接は、スキャナー光学系を使用してレーザービームを正確に、ほぼ瞬時に被加工物上に誘導する、非常に動的な遠隔レーザー溶接プロセスです。その結果、このプロセスでは、ビーム誘導のために光学系を機械的に動かすことなく、極めて高速な溶接速度、柔軟なビーム誘導、効率的な加工が可能になります。
スキャナー溶接は、非生産的な時間のない生産性の高い製造を可能にします。動的なビーム偏向により、レーザービームは異なる溶接位置間を数分の1秒で移動します。この原理は「オンザフライ溶接」の基礎となり、複雑な形状であっても最高の速度と精度で加工することを可能にします。
このプロセスは、スキャナヘッド内の非常にダイナミックなミラーを介したレーザービームの光学的偏向に基づいています。これにより、エネルギーが必要な場所に素早く、正確に、再現性よくビームを配置することができます。
機械的な動きの代わりに動的なビーム誘導
従来のプロセスとの違いは、基本的な点にある：
従来のレーザー溶接では、機械軸やロボットが加工ヘッドを動かしますが、スキャナー溶接では、すべての動作がビーム内で直接行われます。スキャナー・ヘッド内部では、ガルバノミラーが極めて微細な角度変化により、レーザービームを作業領域全体に向けます。質量が小さいため、これらのミラーは非常に素早く反応し、可能な限り短い時間で加速・停止します。
レーザーは、このダイナミックな動きに即座に追従します。遅滞なく、回り道することなく、点から点へとジャンプし、機械的に達成することはほとんど不可能な精度を実現します。
「オンザフライ溶接」 - 止まらずに溶接する
"オンザフライ溶接 "とは、ガントリーの動きとスキャナー光学系の動的なビーム偏向が組み合わされた連続プロセス原理を表しています。レーザーはもはやステップ・バイ・ステップではなく、溶接位置間をダイナミックに移動します。光学系が部品に沿って移動する間、レーザービームは同時にガルボミラー上をガイドされます。ポイントはアプローチされるのではなく、プロセス実行中に直接制御されます。これにより、高速でフレキシブル、かつ正確な新しい加工が可能になります。エネルギーは必要な場所に正確に供給され、停止することなく、追加の位置決め動作もない。
その結果、スピードと制御を兼ね備えたプロセスが実現する。
精度と再現性
スキャナー溶接の高速化には、同様に精密な制御が必要です。レーザービームの位置はデジタル制御され、高い繰り返し精度で再現できます。つまり、複雑な形状も正確に再現できるのです。エネルギーは、制御され、再現性があり、安定した、的を絞った方法で照射されます。その結果、高速であるだけでなく、信頼性の高いプロセスが実現します。
インテリジェントなプロセス制御とAIサポート
ダイナミクスが高まるにつれて、プロセス制御に対する要求も高まります。レーザービームは1秒単位で位置を切り替えるため、関連するすべてのパラメーターを継続的にモニターし、正確に調整する必要があります。データベースとAIがサポートする手法により、プロセス信号をリアルタイムで分析し、逸脱を早期に検出することが可能になります。これに基づいて、プロセス制御を下流だけでなく、溶接中に直接、即座に調整することができます。
その結果、システムは迅速に動作するだけでなく、自ら考え、変化に反応し、プロセスを安定させ、一貫した結果を保証します。このように、ダイナミックビームガイドとインテリジェント評価の組み合わせは、最新の適応型レーザー溶接プロセスの基礎を形成します。
スキャナー溶接と遠隔レーザー溶接の利点
高速溶接と短いサイクルタイム
スキャナー溶接は、非常に動的なビーム偏向により、極めて短いサイクルタイムを実現します。リモートレーザー溶接は、ビーム位置決めのための機械的な動きを排除し、非生産的な時間を最小限に抑え、生産性を大幅に向上させます。
コンポーネントを動かすことなく、柔軟なビームガイドを実現
光学的ビーム偏向により、レーザービームをワーク上でフレキシブルに誘導することができます。リモートレーザー溶接は、ビームガイドのための機械的な軸移動を必要としない加工を可能にし、生産効率と柔軟性を高めます。
低摩耗と高い加工安定性
ビームガイドのための機械的な動きが不要なため、スキャナー溶接は部品の摩耗を大幅に低減します。同時に、正確なビームガイドにより、高いプロセス安定性と一貫した品質が保証されます。
従来のレーザー溶接と比較したリモートレーザー溶接の利点
リモートレーザー溶接は、従来のプロセスに比べて決定的な利点があります。非接触加工により、ビーム位置決めのための機械的な動きが不要になるため、サイクルタイムが短縮され、生産性が向上します。同時に、高い加工安定性で複雑な形状の柔軟な加工が可能です。
産業および連続生産におけるスキャナー溶接の応用分野
スキャナ溶接は、特に多くの精密な溶接継手を必要とする多くの産業で使用されています：
自動車およびボディ・イン・ホワイト部門でのスキャナー溶接
スキャナー溶接は、自動車部門、特にボディ・イン・ホワイトのアプリケーションで使用されています。リモートレーザー溶接は、コンポーネントを移動させることなく、高速溶接と柔軟なビームガイダンスを可能にします。これにより、サイクルタイムを短縮し、複雑な形状を効率的に接合することができます。
バッテリーおよびe-モビリティ用レーザースキャナー溶接
e-モビリティでは、スキャナー溶接がバッテリーハウジングと電気部品の生産で中心的な役割を果たしています。このプロセスにより、正確で再現性の高い溶接継ぎ目を高速で行うことができます。リモートレーザー溶接は、特にアルミニウムに決定的な利点をもたらします。
連続生産および自動生産での使用
スキャナー溶接は、高度に自動化された生産ラインに最適です。非接触加工と高速ビーム偏向により、大量生産を経済的に行うことができます。同時に、プロセスの安定性が高いため、連続生産でも安定した品質が保証されます。
この技術は、高速性、柔軟性、再現可能な品質が要求される場合に適しています。
詳細情報
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