雷射焊接監視器及其應用的象徵圖像

Laser Welding Monitor LWM:即時製程監控

及早識別焊接缺陷並記錄每一道焊縫

Laser Welding Monitor LWM 可在線上即時監控工業雷射焊接製程。系統擷取與品質相關的製程訊號,並將每一道焊縫的特徵性製程指紋與預先定義的參考資料進行比較。偏差會被立即識別,同時完整記錄每一道焊縫的製程資料。

感測器具有較高的動態範圍,適用範圍涵蓋精密電子和醫療科技零組件的微焊接,以及汽車製造、電池和儲能系統生產、航太產業和機械工程領域的高功率應用。無論是較短的生產節拍、需要確保密封性的接合,還是與安全相關的零組件,LWM 都能提供必要的製程透明度,從而可靠評估焊接品質並確保穩定的量產製程。

Laser Welding Monitor 專為工業環境下的全天候連續運作而設計,可靈活整合至焊接光學系統、掃描光學系統、雷射光源以及現有生產線。因此,該系統同樣適用於消費性電子和家電產業的高度自動化應用。

 

電池芯雷射焊接製程監控

影片展示 Laser Welding Monitor 如何在電池芯生產過程中擷取與品質相關的製程訊號,並對每一道焊縫進行完整評估。

使用激光焊接監測器 LWM 的優勢

及早識別製程偏差

LWM 即時將每一道焊縫的製程指紋與預先定義的參考資料進行比較。明顯的偏差會立即顯示。這樣可以及早識別焊接不良,並將相關零組件從後續生產流程中有針對性地排除。

線上監控有助於減少廢品、返工和計畫外停機時間,同時提高量產製程的產出率。

 

完整記錄每一道焊縫

所有相關的製程資料均依照各個零組件進行儲存和記錄。Laser Welding Monitor 由此實現對受監控焊接製程的完整追溯。

結合唯一的零組件識別資訊以及與上層生產系統的連接,可以為品質保證、製程分析和生產最佳化建立可靠的資料基礎。

 

材料批次變化時仍能保持穩定評估

新的材料批次或零組件特性變化可能導致製程訊號出現系統性偏移。LWM 的智慧軟體套件能夠識別這些訊號變化,並自動調整參數設定,無需重新訓練整個製程。

因此,即使生產條件發生變化,也能確保評估結果保持穩定並具有可追溯性。

LWM AI 的圖像符號與示意車

LWM AI:以人工智慧擴充製程監控

傳統的 Laser Welding Monitor LWM 根據製程指紋識別偏差,並記錄每一道焊縫的品質。如果還需要取得具體的缺陷類型或焊縫物理特性,則可使用 LWM AI 擴充 LWM 的功能。

這項以人工智慧為基礎的擴充功能能夠對特定應用中的製程缺陷進行分類,並根據具體製程和訓練資料預測強度或導電率等物理特性。

進一步瞭解以人工智慧進行的品質評估

LWM 8.50 感測器的信號曲線和映射

LWM 8.50:高靈敏度製程監控

為高要求焊接應用擷取更多製程訊號

Laser Welding Monitor LWM 8.50 透過增加光學測量通道,進一步擴充了 Precitec 的感測器產品系列。即使製程訊號出現細微變化,也能以較高的靈敏度加以識別。這對於銅、鋁或不鏽鋼等焊接要求較高的材料尤其有利。

額外的溫度通道可監控熱製程,涵蓋範圍延伸至近紅外線區域。感測器的取樣頻率最高可達 50 kHz,因此也適用於脈衝持續時間短、雷射功率較低的高動態微焊接製程。

系統整合不需要進行複雜的 X/Y 方向校準,可減少安裝工作量,並便於在新建及現有生產設備中使用。

典型焊接缺陷的檢測

  • 雷射功率和焦點位置的變化: 雷射功率的波動或焦點位置不正確(焦點偏移)會導致焊縫不均勻或焊點焊接不充分。品質監控可偵測這些變化,並協助持續優化製程參數。
  • 頂板和底板之間的間隙:如果待焊接部件之間的間隙過大,連接截面可能不足,或者在極端情況下,可能根本沒有連接(「假朋友」)。與目視檢測或攝影檢測相比,使用 Laser Welding Monitor 品質保證系統可以可靠地檢測出此缺陷。
  • 受污染的元件:油污、灰塵或鏽跡等表面污染物會損害焊接品質,導致不安全的焊接點。品質監控可用於判斷元件是否乾淨,以確保焊接過程不會出錯。
    • 飛濺: 污染會導致飛濺,在某些應用中會產生問題。Laser Welding Monitor 品質監控系統的高取樣率可偵測到這種飛濺,而這種飛濺通常會快速且自發性地發生。
    • 可見氣孔:材料噴出(飛濺)可能導致雷射焊縫出現可見氣孔或連續孔洞。

 

透過雷射焊接監視器 LWM 對這些典型缺陷的偵測,可確保達到一致的高生產品質。實時檢測還能使生產工廠進行有針對性的返工。這可以有效降低生產成本,從而提高生產效率。

Laser Welding Monitor 適用於哪些應用?

電動車領域中已接觸電池芯的圖像

電池生產、電動車和儲能系統 在電池芯、模組和電池包的生產過程中,LWM 可監控 Foil-to-Tab、Cap-to-Can 以及連接端子焊接等高要求的焊接製程。能量輸入、零組件位置或表面狀態的變化能夠在製程中被識別。 以零組件為基礎的資料記錄有助於實現安全相關接合的可追溯性,並能及早將存在異常的焊接零組件從後續生產流程中排除。由此可以減少廢品、返工以及不必要的品質檢測。 進一步瞭解電動車電池的雷射焊接

電池生產、電動車和儲能系統電池芯、模組和電池包的生產過程中,LWM 可監控 Foil-to-Tab、Cap-to-Can 以及連接端子焊接等高要求的焊接製程。能量輸入、零組件位置或表面狀態的變化能夠在製程中被識別。

以零組件為基礎的資料記錄有助於實現安全相關接合的可追溯性,並能及早將存在異常的焊接零組件從後續生產流程中排除。由此可以減少廢品、返工以及不必要的品質檢測。

進一步瞭解電動車電池的雷射焊接

傳統汽車工程中傳動部件的圖像

汽車製造和工業量產

在汽車製造領域,Laser Welding Monitor 可為車身、結構件、動力系統及安全相關零組件的焊接提供品質監控。該系統適用於鋼、鋁、銅以及針對特定應用設計的材料組合。

在機械與設備工程、航太產業以及家電量產領域,持續的製程監控同樣能夠提高生產透明度。在異常零組件進入後續生產階段之前,系統即可及早識別相關偏差。

使用雷射光焊接手機的圖像

消費性電子和醫療科技

小型零組件、薄型材料和較短的生產節拍對製程監控提出了很高的要求。LWM 同樣能夠擷取電子元件、智慧型手機、感測器或醫療科技零組件生產中使用的高動態微焊接製程。

線上評估能夠立即顯示異常的製程變化,並記錄每一道焊縫所擷取的資料。即使面對較短的生產節拍和嚴格的品質要求,LWM 也能協助實現較高的良率和穩定的量產製程。

技術數據

  • 固態雷射應用:適用於紅/藍/綠雷射及 CW 或脈衝模式
  • 安裝選項:可安裝於雷射焊接光學、掃描光學或直接安裝於雷射光源中
  • 深層滲透焊接、熱傳導焊接或高速焊接
  • 靈活的介面: TCP/IP、現場總線、數位 I/O
  • 與 MES 系統通訊的 OPC-UA 通訊協定 (與 TRUMPF QDS 等相容)

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