ARM 可調(diào)環(huán)模光纖雷射具有極其精確和裝置輸出一致性的特性,可提高汽車(chē)生產(chǎn)效率并降低成本。
在 Coherent ,我們經(jīng)常聽(tīng)到這種說(shuō)法。汽車(chē)制造商和其他量產(chǎn)設(shè)備制造商告訴我們,他們的激光焊接系統(tǒng)所加工出的焊縫不一致性讓他們備受煎熬。
對(duì)此,他們的底線是制造商努力實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的全球生產(chǎn)流程,以最大限度地降低成本,最重要的是降低安全和召回風(fēng)險(xiǎn)。在理想生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中,他們會(huì)建立一條新的裝配線,整合激光并始終獲得相同的加工結(jié)果。這意味著他們制造的每個(gè)零件或車(chē)輛,無(wú)論制造地點(diǎn)和日期如何,他們的外觀和功能都完全相同。
如果不同的激光焊接系統(tǒng)在使用相同設(shè)置時(shí)不能以完全相同的方式運(yùn)行,制造商必須花費(fèi)時(shí)間和金錢(qián)來(lái)“微調(diào)”每個(gè)激光和參數(shù),以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線之間的一致結(jié)果。此外,制造商希望能夠輕松地推廣他們開(kāi)發(fā)的流程以改進(jìn)全球所有工廠,而無(wú)需部署專(zhuān)家來(lái)“微調(diào)”每條生產(chǎn)線。
Coherent ARM 可調(diào)環(huán)模雷射出色的輸出一致性極大地簡(jiǎn)化了汽車(chē)制造商的生產(chǎn)流程。
COHERENT ARM可調(diào)環(huán)模光纖雷射確保一致性和可重復(fù)性
為什么制造商會(huì)向 Coherent 提出這個(gè)問(wèn)題?因?yàn)槲覀儶?dú)特的、受專(zhuān)利保護(hù)的 Coherent ARM 可調(diào)環(huán)模光纖激光設(shè)計(jì)確保了必要的一致性。使用我們的 ARM 可調(diào)環(huán)模光纖雷射,無(wú)論是雷射本身還是工廠產(chǎn)在線,都不需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)或補(bǔ)償。
我們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)其他光纖雷射制造商無(wú)法實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)?我們的 ARM 可調(diào)環(huán)模光纖雷射從一開(kāi)始就被設(shè)計(jì)為提供必要的操作精度和一致性,從而實(shí)現(xiàn)低單位成本、高產(chǎn)量制造,且無(wú)需付出額外努力。他們確保一旦開(kāi)發(fā)出使用參數(shù),激光將在實(shí)際使用中“忠實(shí)”地再現(xiàn)它。每個(gè)設(shè)備都將以相同的方式提供一致的性能,日復(fù)一日、逐行執(zhí)行。
優(yōu)勢(shì)究竟有多大?該圖顯示了 90 種不同的 Coherent ARM 可調(diào)環(huán)模光纖激光輸出功率的實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)。每個(gè)裝置的輸出功率均為 2.575 千瓦。使用外部功率計(jì)測(cè)量的功率讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為 5.4瓦 – 僅為0.2%。 這意味著所有這些雷射對(duì)于給定的焊接任務(wù)都會(huì)產(chǎn)生幾乎相同的結(jié)果。再次,這確保了參數(shù)能夠隨著時(shí)間的推移和多臺(tái)雷射“忠實(shí)”地再現(xiàn)。
對(duì) 90 臺(tái)獨(dú)立的 Coherent FL-ARM 可調(diào)環(huán)模光纖激光進(jìn)行的測(cè)試結(jié)果顯示,各個(gè)設(shè)備之間的輸出功率一致性達(dá)到了非凡的水平。
為了實(shí)現(xiàn)這種高水平的一致性,Coherent 在 ARM 架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)功能。其中一個(gè)關(guān)鍵功能是我們受美國(guó)、歐洲、韓國(guó)、日本、中國(guó)專(zhuān)利保護(hù)的環(huán)形和中心光束功率的獨(dú)立控制,這些都由每個(gè)高度復(fù)雜的、獨(dú)立的閉環(huán)功率控制支援。激光采用大量傳感器來(lái)測(cè)量和控制每個(gè)脈沖的實(shí)際輸出功率并不斷調(diào)整,從而保持極為一致的焊接性能。
高速應(yīng)用的功率控制需要非常強(qiáng)大且快速的控制系統(tǒng)。例如,在銅焊接中,為了保持我們領(lǐng)先的 2% 穿透深度一致性,即使對(duì)于非常薄的板材,標(biāo)準(zhǔn)微處理器控制的速度也已經(jīng)跟不上要求。
我們提高 ARM 激光控制電子設(shè)備反饋的一種方法是采用與支援 5G 電信相同的高速現(xiàn)場(chǎng)可程序設(shè)計(jì)陣列 (FPGA) 技術(shù)。這有助于對(duì)激光在加工過(guò)程中產(chǎn)生和遇到的多個(gè)脈沖的光進(jìn)行精確監(jiān)控,而不僅僅是一個(gè)脈沖。
在如此高的功率、速度和控制下,我們還必須采用市場(chǎng)上一些最先進(jìn)的激光防護(hù)系統(tǒng)。如今,激光束反射保護(hù)對(duì)于光纖激光來(lái)說(shuō)基本上被認(rèn)為是“舊聞”。但其他雷射公司所采用的傳統(tǒng)方法(即在檢測(cè)到反射光束時(shí)簡(jiǎn)單地降低雷射輸出功率)對(duì)于要求高精度、高產(chǎn)量和高重復(fù)性的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是不夠的。對(duì)于焊接銅和其他高反光材料,尤其如此。
相反的,我們的 ARM 激光腔采用我們自己受 IP 保護(hù)的單諧振器技術(shù),并整合了五級(jí)保護(hù)方案。與一些低成本系統(tǒng)所依賴的MOPA設(shè)計(jì)相比,這種方法具有更好的穩(wěn)定性和更低的操作靈敏度。對(duì)于 ARM 雷射來(lái)說(shuō),這種級(jí)別的穩(wěn)定性和保護(hù)真正使我們的客戶能夠?qū)崿F(xiàn)極佳的生產(chǎn)性能。
Coherent ARM 可調(diào)環(huán)模光纖雷射無(wú)與倫比的輸出一致性和光束反射保護(hù)功能使汽車(chē)制造商和其他量產(chǎn)設(shè)備制造商能夠正面應(yīng)對(duì)最嚴(yán)峻的焊接挑戰(zhàn)。
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