เครื่องเชื่อมเลเซอร์กัลวาโนมิเตอร์ความเร็วสูง-: เพิ่มประสิทธิภาพในการเชื่อมเฉพาะจุดที่มีความแม่นยำ

Feb 20, 2020 ฝากข้อความ

ต่างจากเครื่องเชื่อมเลเซอร์แบบดั้งเดิมที่ต้องอาศัยโต๊ะทำงานแบบ 2 มิติที่มีน้ำหนักมาก เครื่องเชื่อมเลเซอร์กัลวาโนมิเตอร์ความเร็วสูง-ใช้กระจกสแกนที่เคลื่อนที่เร็ว- รวมกับซอฟต์แวร์ประมวลผลกราฟิกขั้นสูง การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถ-ควบคุมโปรแกรม-การเชื่อมจุดแบบหลายจุด-โดยควบคุมโปรแกรมได้ทันท่วงที ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ความแม่นยำ และความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงานได้อย่างมาก

 

High-Speed Galvanometer Laser Welding System

 

 

นวัตกรรมทางเทคนิค: มันทำงานอย่างไร

 

เครื่องเชื่อมสปอตด้วยเลเซอร์สแกนกัลวาโนมิเตอร์ RS-LW-G1080 โดย KING's Laser ผสานรวม-ส่วนประกอบออพติคัลระดับโลกและเทคโนโลยีการควบคุมการเคลื่อนไหว-ขั้นสูง

 

high-speed galvanometer laser welding machines

เครื่องเชื่อมเลเซอร์สแกน Galvo

 

แทนที่จะเคลื่อนย้ายชิ้นงานที่มีน้ำหนักมากหรือหัวเชื่อม เครื่องจะจัดตำแหน่งลำแสงเลเซอร์ใหม่อย่างรวดเร็วผ่านกระจกสแกนกัลโว{0}}น้ำหนักเบา ซึ่งช่วยให้สามารถสลับลำแสงได้รวดเร็วเป็นพิเศษ-จุดเชื่อมหลายจุดภายในเวลามิลลิวินาที:

 

  • ลดรอบเวลาได้ถึง 60%:ขจัดค่าใช้จ่ายในการเคลื่อนที่ทางกล
  • ข้อได้เปรียบด้านความหนาแน่นของโหนดที่สูงขึ้น:ยิ่งรูปแบบการเชื่อมซับซ้อนมากขึ้นและระยะห่างระหว่างจุดยิ่งมากขึ้น ประสิทธิภาพที่ได้รับก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย
  • ปริมาณงานเวิร์กสเตชันที่สูงขึ้น:สถานีเลเซอร์ galvo เพียงเครื่องเดียวสามารถแทนที่สถานีเชื่อมออปติกแบบคงที่-แบบเดิมหลายเครื่องได้อย่างง่ายดาย

 

ข้อดีและประสิทธิภาพที่สำคัญ

 

ด้วยการแทนที่การเคลื่อนที่ของแกนเชิงกลที่ช้าด้วยการควบคุมลำแสง-ที่ตอบสนองเป็นพิเศษ ระบบการเชื่อมด้วยเลเซอร์กัลวาโนมิเตอร์จะแปลงความคล่องตัวทางการมองเห็นเป็นประสิทธิภาพการผลิตที่จับต้องได้ การเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานในการส่งมอบลำแสงนี้ทำให้เกิดการปรับปรุงที่วัดได้ในรอบเวลา คุณภาพร่วม และความคุ้มค่าในการดำเนินงานทั่วทั้ง-สายการผลิตที่มีความแม่นยำสูง:

 

  • ความแม่นยำสูงพิเศษ-และการบิดเบือนต่ำ:ให้เส้นผ่านศูนย์กลางลำแสงโฟกัสลดลงเหลือ 0.3 มม. โดยมีการใช้ความร้อนน้อยที่สุด ลดการเสียรูปเนื่องจากความร้อนบนพื้นผิวที่บอบบาง
  • การควบคุมรูปคลื่นแบบปรับได้:นำเสนอการสร้างรูปคลื่นพัลส์ที่ปรับแต่งได้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการส่งพลังงานสำหรับโลหะและโลหะผสมที่หลากหลาย หากต้องการทราบว่าลำแสงต่อเนื่องหรือลำแสงแบบพัลซิ่งเหมาะสมกับความต้องการในกระบวนการของคุณหรือไม่ โปรดอ่านการเปรียบเทียบของเราในความแตกต่างของเลเซอร์ต่อเนื่องกับเลเซอร์พัลซิ่ง.
  • การบูรณาการระบบอัตโนมัติอย่างราบรื่น:ขับเคลื่อนด้วยระบบควบคุม IPC (พีซีอุตสาหกรรม) และ PLC แบบคู่ ผสานรวมหัว galvo ความเร็วสูง-เข้ากับสเตจ CNC เพื่อการผลิตอัตโนมัติเต็มรูปแบบใน-สายการผลิต
  • เพิ่มปริมาณงาน 10 เท่า:ได้ความเร็วการประมวลผลที่รวดเร็ว 1 ถึง 20 จุดต่อวินาที ซึ่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่าระบบขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์สเต็ปเปอร์-มากกว่าสิบเท่า

 

กรณีศึกษาระดับโลก-ที่แท้จริง: การเชื่อมสายดึงแบตเตอรี่

 

หากต้องการเจาะลึกทางเทคนิคในวงกว้าง-เกี่ยวกับงานต่อเทอร์มินัลทองแดงและอะลูมิเนียม โปรดดูคำแนะนำที่ครอบคลุมของเราในโซลูชันการเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับตัวเชื่อมแบตเตอรี่.

 

1. ความท้าทาย

ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนชั้นนำ-ต้องเผชิญกับปัญหาคอขวดของปริมาณงานที่รุนแรงและปัญหาการควบคุมคุณภาพในสายการประกอบเซลล์ทรงกระบอก

 

  • คอขวดทางกล:เครื่องเชื่อมเลเซอร์ออปติกแบบคงที่-แบบดั้งเดิมอาศัยขั้นตอนที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ X-Y เพื่อเปลี่ยนตำแหน่งชิ้นงานสำหรับจุดเชื่อมแต่ละจุด ทำให้เกิดความล่าช้าทางกลไกมากเกินไปและความล่าช้าของสวิตช์จำกัด
  • การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อน:การสัมผัสกับรังสีเลเซอร์เป็นเวลานานทำให้เกิดการสะสมความร้อน ทำลายแถบทองแดง/อะลูมิเนียมบางๆ และทำให้ฉนวนของแบตเตอรี่เสียหาย
  • อัตราผลตอบแทนต่ำ:การสั่นสะเทือนทางกลบ่อยครั้งในระหว่างการสตาร์ทอย่างรวดเร็ว-การหยุดการวางตำแหน่งมักส่งผลให้จุดเชื่อมไม่ตรงแนวและความลึกของการเจาะไม่สอดคล้องกัน

 

2. แนวทางแก้ไข

ผู้ผลิตได้อัปเกรดสายการผลิตอัตโนมัติโดยแทนที่เวิร์กสเตชันออปติกแบบคงที่-แบบเดิมสามเครื่องด้วยระบบการเชื่อมด้วยเลเซอร์ RS-SWF-150 Galvanometer เพียงเครื่องเดียวที่ผสานรวมกับการควบคุมสายการผลิต PLC ที่ปรับแต่งเอง

 

  • พวงมาลัยไดนามิกบีม:ระบบจะรักษาตำแหน่งของก้อนแบตเตอรี่คงที่ในขณะที่กระจกสแกน-น้ำหนักเบาเป็นพิเศษ-จะบังคับลำแสงเลเซอร์ผ่านหน้าสัมผัสดึงหลายอันทันทีด้วยความเร็วสูงสุด 20 จุดต่อวินาที
  • การควบคุมรูปคลื่นที่แม่นยำ:รูปร่างพัลส์เลเซอร์แบบกำหนดเองได้รับการกำหนดค่าให้ส่งกำลังสูงสุดเริ่มต้นสูงสำหรับการทำลายชั้นออกไซด์สะท้อนแสงบนอลูมิเนียม/ทองแดง ตามด้วยการสลายตัวของพลังงานที่ได้รับการควบคุมเพื่อป้องกันการไหม้-ผ่าน สำหรับการใช้งานซีลแบตเตอรี่ที่กระเด็นเป็นศูนย์- เมื่อใช้เครื่องสแกน galvo ร่วมกับเทคโนโลยีไฟเบอร์เลเซอร์ ABPให้ความสมบูรณ์ของตะเข็บสูงถึง 99.86%

 

High-Volume Cylindrical Battery Lug Spot Welding

 

3. ผลกระทบต่อประสิทธิภาพเชิงปริมาณ

 

ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ เครื่องเชื่อมออปติกคงที่-แบบดั้งเดิม เครื่องเชื่อมเลเซอร์ Galvo ข้อได้เปรียบในการดำเนินงาน
ความเร็วในการผลิต ~1,100 หน่วย/ชั่วโมง 2,000+ หน่วยต่อชั่วโมง เพิ่มผลผลิต +81.8%
เวลาเปลี่ยนจุดเชื่อม 300–500 ms ต่อจุด < 15 ms per spot >ลดความหน่วงลง 95%
ขนาดจุดโฟกัส 0.6–0.8 มม 0.3 มม ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น
อัตราการบิดเบือนความร้อน อัตราการทำงานซ้ำ ~3.5% < 0.2% rework rate 94%+ ลดเศษซาก
รอยเท้าและแรงงาน 3 เวิร์กสเตชัน / 3 ผู้ปฏิบัติงาน 1 สถานี / 1 ผู้ดำเนินการ ประหยัดพื้นที่และแรงงานได้ถึง 66%

 

4. ROI ทางการเงินและการดำเนินงาน

 

  • ระยะเวลาคืนทุน:บรรลุการคืนทุน (ROI) แบบเต็มอุปกรณ์ในเวลาน้อยกว่า 5.5 เดือนผ่านการประหยัดแรงงานโดยตรงและการลดเศษวัสดุ
  • ความสมบูรณ์ของข้อต่อที่เหนือกว่า:จุดเชื่อมพิเศษ-พิเศษ 0.3 มม. ช่วยลด-โซนที่ได้รับผลกระทบ (HAZ) ให้เหลือน้อยที่สุด ทำให้มีความต้านทานไฟฟ้าต่ำทั่วทั้งขั้ว และผ่านการทดสอบแรงดึง 100%- อย่างเข้มงวด

 

การใช้งานทั่วไป

 

ปรับให้เหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับการเชื่อมจุดที่มีความแม่นยำสูง-ปริมาณสูง-ของโลหะบาง-:

 

  • เครื่องใช้ไฟฟ้า:กระป๋องป้องกันสมาร์ทโฟน กรอบโทรศัพท์โลหะ เคสตัวเก็บประจุ ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ (HDD)
  • ยานยนต์และพลังงาน:ตัวเชื่อมเซลล์แบตเตอรี่ทรงกระบอกและแถบจ่ายไฟแบตเตอรี่ นอกเหนือจากเซลล์แต่ละเซลล์แล้ว ระบบสแกน Galvo ยังถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางเพื่อความเร็วสูง-การเชื่อมด้วยเลเซอร์บัสบาร์แบตเตอรี่ในโมดูลแพ็ค EV
  • ไมโคร-ส่วนประกอบ:มอเตอร์ไมโคร- เซ็นเซอร์ที่แม่นยำ และส่วนแทรก PCB

 

ค้นพบโซลูชันการผลิตพลังงานสะอาดทั้งหมดของเราในภาพรวมที่ครอบคลุมของเราการใช้งานการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบตเตอรี่ลิเธียม.