文/LFWC

鍍鋅鋼板（具有不同熔化和蒸發(fā)性能的金屬組合）的激光焊接，曾經(jīng)是汽車行業(yè)的一大挑戰(zhàn)。大眾汽車公司正在尋求一種有前景的多焦點激光焊接方法攻克這一挑戰(zhàn)。這種新開發(fā)的工藝，能實現(xiàn)比傳統(tǒng)的單焦點激光束焊接系統(tǒng)更高的焊接速度。

大眾汽車的這項新焊接工藝研究，整體復雜性較高，但是研發(fā)團隊卻在短短三年內(nèi)完成了工藝開發(fā)。該項目負責人Alexander Franz介紹說：“在整個開發(fā)過程中，測量技術發(fā)揮了關鍵作用。每一項設計變更都必須仔細量化和記錄。因此，測量所需的時間對整體開發(fā)時間有著直接影響。”其中，MKS Ophir BeamWatch激光測量系統(tǒng)，為該項激光焊接工藝的快速研究貢獻了巨大力量。

MKS的緊湊型Ophir BeamWatch測量設備，顯著加速了這種多焦點激光焊接工藝的發(fā)展，該設備在不接觸激光束的情況下實時測量激光束。

多光束測量

多焦點焊接背后的原理，是通過一個激光光學元件同時產(chǎn)生多個激光束。這種創(chuàng)新的工藝技術，以零間隙結(jié)構連接熱浸鍍鋅板。在具體的焊接工藝執(zhí)行過程中，其中最關鍵的一個訣竅是保持多個激光束彼此之間的幾何形狀處于一種精確關聯(lián)中——要做到這一點，首先必須要對光束進行測量。

使用傳統(tǒng)儀器測量這些光束需要付出很多努力。采用Ophir BeamWatch系統(tǒng)可以大大縮短測量時間。通過BeamWatch系統(tǒng)可以觀察到同時通過該系統(tǒng)的多個光束。測量在不到100ms內(nèi)完成，在隨后的300ms內(nèi)，BeamWatch系統(tǒng)就能顯示出所有相關的測量結(jié)果。

每次測量時，光束參數(shù)乘積、瑞利長度和光束發(fā)散度都是實時確定的。使用Ophir BeamWatch系統(tǒng)測量焦點位置有很大好處：與其他測量儀器相比，操作員可以自由選擇參考平面，從而在過程中獲得更大的靈活性。

 “BeamWatch系統(tǒng)為我們帶來了巨大優(yōu)勢。每次更改開發(fā)系統(tǒng)時，使用BeamWatch系統(tǒng)進行測量，我們能直接看到效果。即使是熱焦點偏移，系統(tǒng)也能檢測到。” Alexander Franz說，“通過其他測量技術，也能獲得熱焦點偏移等參數(shù)的測量值，但是工作量極大。Ophir的非接觸式技術完全改變了我們對測量的看法。通過非接觸式測量技術，我們的測量意愿得到了充分滿足，測量結(jié)果的質(zhì)量顯著提高，這對提升項目的整體效果貢獻巨大。”

以前團隊可能會再三考慮是否真的有必要進行測量，而現(xiàn)在根本不用顧慮測量耗時問題�，F(xiàn)在測量只需不到1秒即可完成，而不是超過五分鐘，準備時間也很短。運行儀器只需要通電、聯(lián)網(wǎng)。Ophir BeamWatch系統(tǒng)可以直接連接到PLC，因此可以根據(jù)需要直接處理和存儲所有測量數(shù)據(jù)。

廣泛應用

由于Ophir BeamWatch系統(tǒng)操作簡單，因為能廣泛應用于很多領域，如用于評估過程動態(tài)和優(yōu)化生產(chǎn)過程。

其測量速度如此之快，以至于可以利用通常的暫停時間進行相關的測試，而不耽擱產(chǎn)線的正常運轉(zhuǎn)時間。

“BeamWatch系統(tǒng)能讓我們快速得到問題的答案。在使用多焦點激光焊接技術時，必須密切監(jiān)測激光參數(shù)，以確保在高溫焊接車頂側(cè)板時達到所需的穩(wěn)定性。這里的光束布置完全不同，并且對測量技術要求很高。”Alexander Franz說，“可以肯定的是，如果沒有Ophir BeamWatch系統(tǒng)，我們都不敢想象能像現(xiàn)在這樣開展日常工作。它極大地擴展了我們的測量能力。”（內(nèi)容來源：MKS Ophir）