在工業制造的精密鏈條中,焊接工藝作為關鍵環節,其質量直接關乎產品的結構穩固性與全生命周期表現。傳統焊接模式高度依賴人工操作,不僅難以保證焊接質量的穩定性,操作者的技術差異、環境因素的干擾,都可能成為影響焊接效果的變量。隨著智能制造浪潮的推進,激光焊縫跟蹤技術以其卓越的精度、即時的響應能力和廣泛的適用性,成為推動焊接自動化邁向新高度的核心技術支撐。
一、激光焊縫跟蹤技術的運行邏輯
激光焊縫跟蹤器依托先進的非接觸式光學傳感技術,構建起對焊縫的實時精準監測與控制體系,其工作流程主要包含三個關鍵步驟:
激光掃描定位:跟蹤器發射的線激光或點激光束投射在焊縫表面,形成獨特的特征光條紋,如同為焊縫打上專屬 “標記”,為后續檢測提供清晰的視覺參照。
三維數據捕捉:借助高分辨率相機對激光條紋圖像進行采集,基于三角測量原理,系統能夠精確計算出焊縫的三維坐標信息,生成高精度的點云數據,誤差可控制在毫米級別,實現對焊縫形態的數字化還原。
動態路徑校準:算法對焊縫的幾何特征,如坡口角度、間隙寬度等進行深度解析,結合預先設定的焊接工藝參數,實時對焊槍的位置和姿態進行調整,確保焊槍沿著焊縫中心線精準作業,有效避免焊接偏差。
二、優勢:精度、效率與環境適配性
亞毫米級測量精度:激光跟蹤器的測量精度達到 ±0.01mm 的超高水準,相較于傳統機械式傳感器實現了質的飛躍。在薄板焊接、精密零部件加工等對精度要求苛刻的場景中,能夠有效規避焊偏、漏焊等問題,保障產品質量的可靠性。
毫秒級快速響應:通過配備高速圖像處理芯片,結合優化升級的算法,系統能夠在 5-10ms 內完成數據的采集、分析和反饋,滿足高速焊接機器人(焊接速度可達 6-12m/min)在快速作業過程中的實時糾偏需求,確保焊接過程的連續性和穩定性。
復雜工況適應能力:激光技術具備穿透焊接煙塵、抵御電弧干擾的特性,能夠在強光、高溫等惡劣環境下穩定工作。同時該技術支持多種焊縫類型,如 V 型、角焊縫、搭接焊等,并且適用于鋼、鋁、鈦合金等多種材料,行業應用廣泛。
三、多元應用場景
汽車制造領域:在車身焊接環節,激光跟蹤器能夠自動識別復雜的多道搭接焊縫,有效解決鈑金件裝配誤差導致的焊接路徑偏移問題,大幅提升白車身焊接的一致性和整體質量,為汽車的安全性和可靠性奠定基礎。
航空航天產業:針對飛機蒙皮、發動機部件等異形曲面的焊接需求,激光焊縫跟蹤系統通過三維路徑規劃,實現焊槍與焊縫的動態貼合,減少人工修磨工序,提高生產效率的同時,保障關鍵部件的焊接質量。
能源裝備制造:在壓力容器、管道焊接過程中,跟蹤器能夠及時檢測坡口加工誤差,根據實際情況實時調整焊接電流、速度等參數,有效避免未熔合、氣孔等焊接缺陷,確保能源裝備的安全性和使用壽命。
軌道交通行業:在列車車體長焊縫(10-20m)的連續焊接過程中,系統能夠實時補償因熱變形引起的焊縫偏移,保證焊接直線度誤差小于 0.1mm/m,為軌道交通的安全運行提供可靠保障。
鐳爍光電憑借多年在激光傳感技術領域的深耕細作,自主研發的焊縫跟蹤系統已成功應用于船舶制造、汽車制造、新能源等高端領域,為行業發展提供了有力的技術支持。未來鐳爍光電將持續加大技術創新力度,不斷探索激光焊縫跟蹤技術的新邊界,為工業智能化升級貢獻更多高效優質的解決方案。