掃描焊接：工業用高動態遠程激光焊接
什么是掃描焊接？
掃描焊接是一種高度動態的遠程激光焊接工藝，在這種工藝中，激光束通過掃描光學元件在工件上精確制導，幾乎瞬時完成。因此，該工藝可實現極高的焊接速度、靈活的光束引導和高效的加工，而無需為光束引導而進行光學鏡組的機械運動。
掃描焊接實現了高生產率的制造，而無需非生產時間。由于采用了動態光束偏轉技術，激光束可在幾分之一秒內移動到不同的焊接位置--完全無需機械軸移動來定位光束。這一原理構成了 "飛行焊接 "的基礎，即使是復雜的幾何形狀也能以最快的速度和最高的精度進行加工。
該工藝的基礎是通過掃描頭中的高動態反射鏡對激光束進行光學偏轉。這些鏡面可將光束精確定位到需要能量的位置，速度快、精度高、重復性好。
動態光束引導取代機械運動
與傳統工藝的根本區別在于
在傳統的激光焊接中，機械軸或機器人移動加工頭，而在掃描焊接中，每個動作都直接在光束中進行。在掃描頭內部，振鏡通過極其微小的角度變化引導激光束穿過整個工作區域。由于質量小，這些反射鏡的反應速度極快--它們能在最短的時間內加速和停止。
激光立即跟隨這一動態：它從一個點跳到另一個點，沒有延遲，沒有迂回，其精確度幾乎是機械無法實現的。
“Welding on the fly” – 無需停頓的激光焊接
“Welding on the fly”，也稱為飛行焊接或動態激光焊接，是一種連續式激光焊接工藝。其核心原理是將機器人或龍門系統的運動與掃描光學系統的高速激光束偏轉同步起來。
當運動系統沿著工件引導加工頭移動時，振鏡同時將激光束精準定位到相應的焊接點。這樣，激光不再以逐點停頓的方式工作，而是在連續運動過程中直接完成焊接：焊點可被快速、精準地定位，無需系統在每個位置停止，也無需執行額外的定位運動。
這種工藝可實現高效的遠程激光焊接：焊接速度高，光束引導靈活，能量輸入可精確控制。激光能量被準確施加在所需位置，實現快速、穩定且可重復的焊接過程，全程無需停頓。
因此，Welding on the fly 將短節拍時間與高水平的過程控制相結合，使掃描激光焊接特別適用于自動化量產線和工業化批量生產工藝。
精度和可重復性
掃描焊接的高速度要求同樣精確的控制。激光束的位置由數字控制，重復精度高。這意味著即使是復雜的幾何形狀也能精確實現。能量的應用是有針對性的--可控、可重現且穩定。因此，加工過程不僅快速，而且可靠。
智能過程控制和人工智能支持
隨著動態性能的提高，對過程控制的要求也在提高。由于激光束在幾分之一秒的時間內進行位置切換，因此必須對所有相關參數進行持續監控和精確調整。基于數據和人工智能的方法可以實時分析過程信號，并在早期發現偏差。在此基礎上，可以立即調整過程控制--不僅在下游，而且直接在焊接過程中。
這樣，系統不僅能快速工作，還能自我思考：對變化做出反應、穩定工藝并確保一致的結果。因此，動態光束引導和智能評估相結合，構成了現代自適應激光焊接工藝的基礎。
掃描焊接和遠程激光焊接的優勢
焊接速度快，焊接周期短
由于采用了高動態光束偏轉，掃描焊接可實現極短的焊接周期。遠程激光焊接消除了光束定位的機械運動，最大限度地減少了非生產時間，顯著提高了生產率。
靈活的光束引導，無需移動部件
光學光束偏轉允許激光束在工件上靈活引導。遠程激光焊接無需機械軸移動來引導光束，從而提高了生產效率和靈活性。
低磨損和高加工穩定性
由于無需機械運動來引導光束，掃描焊接大大減少了部件磨損。同時，精確的光束引導可確保較高的工藝穩定性和穩定的質量。
遠程激光焊接與傳統激光焊接相比的優勢
與傳統工藝相比，遠程激光焊接具有決定性的優勢。非接觸式加工無需機械運動進行光束定位，從而縮短了加工周期，提高了生產率。同時，該工藝還能以較高的工藝穩定性靈活加工復雜的幾何形狀。
掃描焊接在工業和批量生產中的應用領域
掃描焊接應用于眾多行業，尤其是需要許多精密焊點的行業：
汽車和白車身領域的掃描焊接
掃描焊接用于汽車行業，尤其是白車身應用。遠程激光焊接實現了高速焊接和靈活的光束引導，無需移動部件。這樣就可以縮短焊接周期，并有效地焊接復雜的幾何形狀。
用于電池和電動汽車的激光掃描焊接
在電動汽車領域，掃描焊接在電池外殼和電氣元件的生產中發揮著核心作用。該工藝可在高速加工過程中實現精確、可重復的焊縫。遠程激光焊接尤其對鋁材具有決定性的優勢。
用于批量生產和自動化生產
掃描焊接是高度自動化生產線的理想選擇。非接觸加工和快速光束偏轉使大批量生產變得經濟實惠。同時，高工藝穩定性確保了批量生產的質量一致性。
該技術適用于任何需要高速、靈活和可重復質量的場合。