激光扫描振镜焊接技术融合了激光焊接技术的优点。一是焊接速度快。通过振镜扫描可以对焊接点进行准确的定位,以此缩短加工的时间,同时还具有即起即停的优点。二是应力和变形小。焊接激光照射到工件表面的功率密度非常小,其能够快速地将母件材料融化,避免了因为焊接传输受热而导致工件变形。三是可焊难焊材料。激光振镜焊接主要采取计算机控制系统进行控制,其可以通过自动焊接焊手工难以焊接的工件。
核心应用——大族激光三维激光扫描振镜焊接系统
大族激光三维激光扫描振镜焊接系统在原来的二维(X、Y 轴)振镜焊接系统的基础上,增加了动态聚焦激光的功能。而动态聚焦部分被习惯性地称为 Z 轴,动态聚焦振镜激光焊接系统也被习惯性地称为三维振镜焊接系统。
三维焊接的硬件设备主要包括光纤激光器及三维振镜系统。
三维激光扫描振镜焊接系统的工作流程如下图所示:
如图1所示,用户导入焊接对象图形,选择焊接对象,计算机根据焊接图形进行计算,得到相应的焊接路径,在对焊接路径进行插补后,数据用于控制执行设备。
传统绘图式的X-Y平面激光扫描系统长期工作在一定的距离内,机械系统磨损严重,系统精度受到极大的影响。因此,绘图式的 X-Y 平面激光扫描系统在短暂的繁荣后,逐步退出了市场。
三维激光扫描振镜系统与 X-Y 平面激光扫描系统进行比较,可以发现三维激光扫描振镜系统优势明显:
→ 扫描速度高:通过振镜的微小角度偏转即可实现激光大范围移动;
→ 定位精度高:位置传感器的使用和负反馈回路的设计思路保证了系统的精度;
→ 噪音小:振镜旋转时几乎不发出声音;
→ 和工作环境非直接接触,整个系统可位于加工物质之外。
→ 焦距可变范围大,可连续快速完成三维产品的焊接。
振镜时代的到来使中国激光扫描再一次迎来了飞跃式的发展,而速度和精度的大幅提升,再一次刺激了原有的工具行业,同时以前由于对精度要求较高,而不能用激光处理的行业市场也广开大门。二维平面的焊接已不能够满足现在市场的需求,三维振镜焊接系统的时代已经到来。
延伸介绍——三维振镜焊接软件简介
三维振镜焊接软件由大族激光精密焊接事业部独立自主研发,并成功申请了知识产权和软件著作权保护。软件主界面如图所示:
三维振镜焊接软件主界面
主要功能:
→ 三维图形编辑显示功能;
→ 可导入焊接对象的CSV或STEP(CAD图)文件;
→ 控制三维振镜进行三维焊接。
该软件提供了一套比较完整的动态界面和鼠标拖动控制功能。“全动感”的用户界面提升了使用友好度,减少了多余的对话框。崭新的属性管理用来高效地管理整个设计过程和步骤。属性管理包含所有的设计数据和参数,而且操作方便、界面直观。
△ 自主研制的高可靠性、高稳定性激光三维焊接技术;
△ 自主研发的高度集成控制应用软件系统技术;
△ 自主研发的三维高速扫描振镜光学系统技术;
△ 自主研究的三维激光焊接工艺技术,可对焊接缺陷——熔合不良、热应力集中、翘曲变形等进行有效控制。
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