科技成果——激光封焊系统

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激光封焊技术研究

激光封焊技术研究

由于氦质谱检漏属于细检, 无 法确定泄漏点 的 位置 ; 但是可 以通过在加压粗检时气泡 的位置确定 具体的泄露点。将待检产 品放入加气罐 中, 充入 4
个气 压 的氮 气 , 并 静 置 2个 小 时 后 取 出 ; 同时 打 开
水检设备 , 将酒 精倒人大烧 杯 中 2 / 3的高度 , 将烧
中图分类号 :T N 7 8 4
文献标识码 :A
文章编号 :1 0 0 0— 6 1 3 3 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 0 1 9— 0 4
1 引 言
随着科 学 技术 的发 展 , 激 光 焊 接 技 术 已经非 常 成熟 , 广泛 用 于 国 内各 行 业 的生 产 中。但 是 , 由于
杯放 人 水 检 设 备 中。 接 通 电 源 , 使 真 空 泵 开 始 工 作, 对 烧 杯 中 的酒 精 进 行 预 排 气 处 理 , 以彻 底 去 除
以实现高精度焊接 ; 可对高熔点、 高热导率 , 热敏感 材料及非金属进行焊接 ; 焊接速度快 , 生产率高 ; 具
有 高度 柔性 , 易 于实 现 自动化 。
晶体罩密封继电器产品的特殊性 , 对激光焊接有着 很高 的要求 , 即对产品进行 口部封焊密封 , 焊接 的 熔深很小而密封性要求极高 , 泄漏率不得大于 1 0
P a・ c m / s 。这对 产 品 的封 焊 技 术 和 参 数 提 出 了较
3 焊 接 方 案
3 . 1 焊接 样本 的选 定
为 降低 研 究 的难 度 , 提高研究 的效率 , 我们 决 定 在 我公 司 的 1 / 2晶体罩 产 品 ( 代号 : 7 1 3 9 ) 上 进 行 试 验研 究 。这种 产 品 为我 公 司 的代 表 产 品 , 经 过 了

2024年激光焊接技术市场前景分析

2024年激光焊接技术市场前景分析

2024年激光焊接技术市场前景分析激光焊接技术是一种高精度、高效率的焊接方法,其市场前景非常广阔。

本文将对激光焊接技术市场前景进行分析。

1. 激光焊接技术发展现状激光焊接技术已经取得了显著的进展,在各个领域都得到了广泛的应用。

目前,激光焊接技术已在汽车制造、航空航天、电子设备等行业得到了广泛应用,并取得了显著的成果。

随着激光技术的不断进步以及对高质量焊接需求的增加,激光焊接技术有望进一步拓展应用领域。

2. 激光焊接技术市场需求分析随着传统焊接技术在某些特定应用中的局限性得到认识,市场对激光焊接技术的需求不断增加。

激光焊接技术的高精度、高效率、无污染等特点使其成为市场上广受欢迎的焊接解决方案。

根据市场调研数据显示,激光焊接技术市场需求在不同行业中呈现出稳定增长的态势。

2.1 汽车制造行业汽车制造是激光焊接技术的重要应用领域之一。

激光焊接技术不仅可以提高汽车制造过程的效率,同时还可提高产品的质量和可靠性。

激光焊接技术可以实现底盘、车身、发动机等重要零部件的高强度连接,从而提升整车的安全性和性能。

汽车行业的快速发展带动了激光焊接技术的需求增长,预计未来将有更多的汽车制造企业采用激光焊接技术。

2.2 航空航天行业航空航天行业对焊接技术的要求非常严格,需要焊接接头强度高、无缺陷,并满足轻量化要求。

激光焊接技术具有非常高的精度和控制能力,可以满足航空航天行业对焊接质量的要求。

随着全球航空航天市场的不断扩大,激光焊接技术在航空航天行业的应用前景非常广阔。

2.3 电子设备行业电子设备行业对焊接技术的需求也在不断增加。

随着电子设备的小型化和高集成度要求,传统焊接方法往往无法满足需求。

激光焊接技术可以实现微小焊点的精确连接,且不会对焊点周边造成热影响。

这使得激光焊接技术成为电子设备行业首选的焊接方法。

3. 激光焊接技术市场竞争分析目前,激光焊接技术市场竞争比较激烈。

国内外很多企业都在研发和应用激光焊接技术,形成了较为成熟的市场竞争格局。

激光热熔焊接技术

激光热熔焊接技术

激光热熔焊接技术激光热熔焊接技术是一种高效、精确的焊接方法,广泛应用于各个领域。

本文将介绍激光热熔焊接技术的原理、优势以及应用领域。

一、原理激光热熔焊接技术利用激光束的高能量密度,在焊接接头上产生强烈的热能,使接头材料瞬间熔化并形成焊缝。

激光热熔焊接过程中,激光束通过光纤或光导器聚焦到工件焊接接头上,产生的热量迅速传递给接头材料,使其达到熔化温度。

通过控制激光束的功率、聚焦方式和焊接速度,可以实现对焊接接头的精确控制和高质量焊接。

二、优势激光热熔焊接技术相比传统焊接方法具有以下优势:1. 高能密度:激光束的高能量密度使焊接过程能够在极短的时间内完成,减少了热影响区域,避免了材料变形和热裂纹的产生。

2. 高精度:激光束的聚焦能力非常强,可以实现微小焊缝、复杂形状的焊接,满足各种高精度焊接需求。

3. 无接触:激光热熔焊接不需要接触焊接材料,避免了传统焊接中可能产生的污染和损伤。

4. 自动化程度高:激光焊接设备可以与机器人、自动化生产线等设备配合使用,实现自动化生产,提高生产效率。

5. 适用性广:激光热熔焊接技术适用于多种材料的焊接,包括金属材料、塑料、陶瓷等,具有很大的应用潜力。

三、应用领域激光热熔焊接技术在各个领域都有广泛的应用,下面列举几个典型的应用领域:1. 汽车制造:激光热熔焊接技术可以用于汽车车身焊接、发动机零部件的焊接等,提高焊接质量和生产效率。

2. 电子设备制造:激光热熔焊接技术可以用于电子器件的封装焊接、电路板的连接等,提高电子设备的可靠性和稳定性。

3. 航空航天:激光热熔焊接技术可以用于航空航天领域的航空发动机、航天器结构的焊接,确保焊接接头的高强度和可靠性。

4. 医疗器械制造:激光热熔焊接技术可以用于医疗器械的零部件连接、手术器械的组装等,提高医疗器械的卫生性和安全性。

5. 光电通信:激光热熔焊接技术可以用于光纤的连接、光器件的封装等,提高光通信设备的性能和可靠性。

激光热熔焊接技术作为一种高效、精确的焊接方法,具有广泛的应用前景。

激光熔覆封孔技术

激光熔覆封孔技术

激光熔覆封孔技术激光熔覆封孔技术(Laser Melting Hole Sealing Technology)是一种利用激光熔化材料并填充封孔的先进技术。

它在许多领域都有广泛应用,如电子、材料科学、航空航天等。

激光熔覆封孔技术的基本原理是利用激光束的高能量密度,使材料表面瞬间升温并熔化,然后通过表面张力的作用,使熔池迅速凝固,形成一个坚固的封孔。

这种技术不仅可以快速封孔,而且可以控制封孔的形状和尺寸,具有很高的精度和重复性。

激光熔覆封孔技术有许多优点。

首先,它可以在材料表面形成非常小的封孔,甚至可以达到亚微米级别。

其次,由于激光束的高能量密度,封孔过程非常快速,通常只需要几毫秒到几十毫秒。

此外,激光熔覆封孔技术可以适用于各种材料,包括金属、陶瓷、玻璃等。

在电子领域,激光熔覆封孔技术被广泛应用于集成电路封装中。

在集成电路制造过程中,需要将芯片与封装基板连接起来,并通过封孔将芯片引脚与封装基板上的电路连接起来。

传统的封孔方法通常使用化学腐蚀或机械钻孔,但这些方法存在一些缺点,如加工速度慢、精度低、成本高等。

而激光熔覆封孔技术可以有效地解决这些问题,提高封孔的质量和效率。

在材料科学领域,激光熔覆封孔技术可以用于制备复合材料。

复合材料由两种或更多种不同性质的材料组成,具有优异的力学性能和热性能。

激光熔覆封孔技术可以将不同的材料熔化并混合在一起,形成复合材料的结构。

这种制备方法简单、快速,并且可以控制复合材料的组分和结构,从而调控其性能。

在航空航天领域,激光熔覆封孔技术被用于制造燃烧室和喷管等关键部件。

燃烧室和喷管是火箭发动机中最重要的部件之一,对其密封性能要求非常高。

激光熔覆封孔技术可以在燃烧室和喷管表面形成高质量的封孔,确保其密封性能和可靠性。

此外,激光熔覆封孔技术还可以用于修复航空发动机等高价值设备的封孔,提高设备的使用寿命和可靠性。

激光熔覆封孔技术是一种先进的加工技术,具有封孔速度快、精度高、适用范围广等优点。

学生实验心得体会_1

学生实验心得体会_1

学生实验心得体会学生实验心得体会1一个多月的培训就这样过去了,我最大体会就是只要能坚持没有办不到的事情,我很荣幸地加入了这个集体,作为一个新人,此时此刻,我确实想说点什么,不光是为了总结与勉励自己,同时也算是给学弟学妹们留下一点我的经验。

从一开始参加动员大会,我就一直很为之心动。

当然,心动并不等于一时的冲动,那晚听完讲座后,我在第一时间就填好了申请表,自然我也认为积极的态度总是会给人留下一个良好的印象吧!在完成一系列的基础工作后,我选择经常来实验室,多从“前辈”们身上汲取些经验,多请教请教,来的频率多了,自然就熟悉了。

学长学姐看到我也会投来会心一笑。

这些不但会给我一定的信心,而且让我更加珍惜这次培训的机会。

培训的第一个试题是翻译一个芯片的资料,并根据芯片资料来设计其的外围电路。

翻译成中文到并不是很困难,关键是外围电路的设计,让我感触颇深。

翻译过资料后,只是对芯片有了一个大概的认识,知道它是一个加速度传感器,但对它在实际生活中具体应用并不太了解,当我正在为此发愁的时候,经一个学姐的点拨后,迅速找到了方向,在电脑上搜索了一些相关加速度传感器的资料看过以后,我终于有了头绪,开始构思我的自己的设计,由于专业知识的限制,只能设计一些较简单的电路。

最终我决定设计一个有关加速度传感器的报警电路。

此刻,我感受到了成功的喜悦。

其实说句实话,在翻译过程中我并没有得到什么,但在设计外围电路的过程中,我通过查各方面的资料,学到了很多东西,一些专业课上学不到的东西,我想这就是这次培训的目的吧。

第二轮培训是我最艰难的一次,因为不光是电路上的设计,而且还要实物,这次彻底改变了我对电路的看法,原来电路学习远远不是我想的那样,做题和思考,更重要的是可行性和可控制性。

在电路的设计过程中,我大胆地在原有电路的基础上,运用了一个二极管,效果也很不错。

调试的过程中,遇到困难,我有几乎想放弃的时候,但静下心来分析电路,逐一排查,最终找到了电路的不足之处并加以改善。

国军标激光封焊标准

国军标激光封焊标准

国军标激光封焊标准全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:国军标激光封焊标准是制定在激光封焊领域的技术标准,旨在规范国内激光封焊行业的生产过程,提高产品质量和生产效率,保障产品安全和可靠性。

本文将从激光封焊的基本原理、激光封焊的应用领域、国军标激光封焊标准的制定过程和内容等方面进行介绍。

一、激光封焊的基本原理激光封焊是一种利用激光束对材料进行加热和熔化,形成熔池,然后让熔池冷却凝固而形成焊缝的焊接方法。

激光封焊利用激光的高能量密度和集中性,能够实现对细小焊接部位的加热,使得焊接速度快,热影响区小,成形精确,适用于各种材料的焊接和修复。

二、激光封焊的应用领域激光封焊技术广泛应用于电子、汽车、航空航天、军工等领域。

在电子行业中,激光封焊可用于焊接电路板元件、封装器件等;在汽车行业中,激光封焊可用于车身焊接、零部件修复等;在航空航天领域,激光封焊可用于航天器件的焊接和修复等;在军工领域中,激光封焊可用于军事装备的焊接和修复等。

三、国军标激光封焊标准的制定过程国军标激光封焊标准的制定是由相关标准化机构和行业专家组成的标准化委员会进行的。

标准化委员会根据行业需求、技术发展和国家政策等因素,对激光封焊技术进行研究和研讨,制定出适用于国内激光封焊行业的技术标准。

国军标激光封焊标准的制定过程主要包括以下几个阶段:确定标准制定计划、调研分析国内外相关标准和技术发展情况、制定标准草案、组织专家评审、征求意见、修订完善标准文本等。

国军标激光封焊标准的内容主要包括标准号、标准名称、适用范围、主要技术要求、检验方法、标准修改及废止等信息。

标准主要针对激光封焊设备的技术参数、工艺参数、质量控制、安全防护等方面进行规范和要求。

国军标激光封焊标准的制定对激光封焊行业的发展和规范起到了积极的推动作用。

通过遵守国军标激光封焊标准,企业能够提高产品质量、降低生产成本、提升市场竞争力,从而获取更多的市场份额和盈利空间。

国军标激光封焊标准的制定是激光封焊行业规范和发展的必然要求,对于提高我国激光封焊技术水平、推动产业升级和发展具有重要意义。

TO焦距测试与自动激光焊接系统

TO焦距测试与自动激光焊接系统

TO焦距测试与自动激光焊接系统刘欢;罗勇【摘要】An image analysis based TO focal length test and automatic laser welding method is proposed through BOSA device structure analysis. TO moves every single step up from an initial point driven by a stepper motor. An image acquisition system is utilized to collect spots images of TO focal point. The optimal position of TO focal point, which is located on the bonding surface of mortise and round square tube, is obtained through OpenCV based image analysis methodology. TO is then fixed by laser welding. Experiment results show that the system has high accuracy and good practicality.%在分析BOSA器件结构的基础上,提出一种基于图像分析的TO焦距测试与自动激光焊接方案.TO由气缸驱动从初始点向上单步移动,通过图像系统采集光斑图像,并基于OpenCV分析,通过比较分析结果,得到期望的TO位置.移动T0使焦点落在插芯与圆方管体的贴合面,并在此处进行激光焊接.实验表明,该系统具有良好的准确性和实用性.【期刊名称】《计算机系统应用》【年(卷),期】2016(025)003【总页数】5页(P78-82)【关键词】BOSA;机器视觉;激光焊接;OpenCV【作者】刘欢;罗勇【作者单位】武汉邮电科学研究院,武汉 430074;武汉光迅科技股份有限公司,武汉430025【正文语种】中文目前光收发一体模块广泛采用BOSA结构的器件, BOSA是一个单纤双向器件, 由激光器TO, 带WDM滤光片的封焊套筒, 圆方管体及插针组件装配而成.在BOSA制造过程中, 一般采取的是人工两次耦合焊接的方法. 首先是TO与圆方管体的耦合, 通过XYZ轴移动TO的位置测量得到光功率最大的点就是最佳的耦合点, 之后在最佳耦合点进行激光焊接得到耦合半成品. 然后再通过夹具将它移至另一个工位, 利用同样测量光功率的方法将半成品与插芯进行第二次耦合, 并在此耦合点激光焊接[1].但由于TO在制作过程中, 由于材料公差或装配误差, 导致TO的激光器汇聚焦点不在同一位置, 在后续与插芯的耦合时, 由于焊接质量的要求, 插芯必须与圆方管体贴合, 如果不调整插芯在Z轴的位置, 又不能保证耦合效率最大. 因此筛选TO的焦距跟不同的插芯进行配套焊接是一种解决办法, 但这种方法需要准备不同物料, 给生产带来不方便. 本文提出了一种对TO焦距进行测量, 固定焦点位置, 调节TO的位置的方法, 实现的焦点测试与激光焊接自动化操作, 大大提高了这种器件的生产效率.2 实现原理由激光器TO发的光, 经过透镜, 隔离器汇聚后通过一个45度角的WDM滤光片, 滤光片的作用为正向全透, 逆向全反. 汇聚的光会形成在焦平面一个焦点, 焦平面处也是光功率最大值处[2]. 如图1, 通过气缸驱动TO沿Z轴移动, 控制T0和圆方管体底部的间距d, 使Z和Z0之间的距离d等于该T0的焦距, 此时TO的焦平面落在插针的进光面, 也就是插针与圆方管体的贴合面, 在此插针进光面得到最大光功率, 确定T0的激光焊接点.图1 BOSA结构原理图实验中利用气缸控制TO从初始位置自下而上以5um的步距单步运动, 初始位置的确定可以由产线上耦合好的产品测量d的平均值来获得. 运动中在每个单步位置利用CCD相机拍照, 可以得出, 图像中从无光斑到光斑越来越明显, 再慢慢消失, 采集到光斑图片的光斑能量分布如图2所示[3],其中XY轴为光斑在图像中的坐标,Z轴为光斑的亮度值.图2 光斑能量分布图3 系统简介整个系统分为4部分: 激光焊接系统、运动控制系统、图像采集系统和软件系统, 主要结构如图3所示. TO和其他器件在中心, 呈垂直方向放置, 图像采集系统安装在TO的正上方采集光斑图像, TO和圆方管体都有一组气缸控制其上下运动, 且T0在水平面上的初始位置的调整也由气缸完成, 激光焊接系统在TO的外围, 通过调节机构, 激光焊接系统中的三个焊枪对准T0和圆方管体的焊接面. 软件系统主要完成指令发送、图像分析和人机交互的功能.3.1 激光焊接系统激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法, 在TO与套筒的焊接, 管体与插针的焊接中都用到了激光焊接. 激光焊接适用于铝合金, 不锈钢的焊接, 作为标准的焊接设备使用, 不锈钢的焊接深度最大可以达到1.5mm. 如图3, 实验系统中采用联赢激光焊接机, 三组激光焊枪围绕T0呈120度分布, 当TO焦距位置找到后, 激光焊接机接收到软件发出的指令开始自动焊接.图3 焦距测试与自动焊接系统结构图3.2 运动控制系统单轴的上下运动是采用气缸驱动方式. 气缸驱动适合于作往复直线运动, 尤其适合于工件直线搬运的场合, 精度很高. 而随着技术的发展, 步进电机能够达到的精度也越来越高, 现在的产品能达到50nm级, 特别适合于光器件的生产工艺, 但是价格比较高.本系统选用SMC的气缸, 首先利用气缸驱动TO回初始位置,然后从初始位置以单步5um的步距向上运动到最高点, 最后通过图像分析的结果移动到焦点位置进行激光焊接.3.3 图像采集系统在实验中的图像采集是通过图像采集卡的方式完成的. 该系统还包括CCD相机, 光源等, CCD相机采用30万像素的1/3" SONY EFFIO,700TVL,0.001LUX, 由于BOSA器件为圆柱型, 同样采用环形LED灯可以达到不错的光照效果. 图像采集卡采用ADlink的PCI-RTV24, 它提供4个可即时摄取的通道, 摄取速度最高达30fps, 产生主流的色彩格式和图片格式, 并提供SDK以协助软件开发.3.4 软件系统整体软件系统基于LabVIEW开发, LabVIEW在测试测量, 控制仿真等方面十分突出. 在VS2010平台上基于OpenCV将图像分析模块封装成动态链接库dll,供LabVIEW调用, 且圆方管体的位置Z与TO的位置Z0可以在软件中用配置文件进行设置. 软件界面如图4.图4 软件系统界面4 图像分析常规分析光斑一般采用轮廓直径法[4]. 但从图2可以看出, 光斑能量分布相对于图片背景非常小,并且在人眼实际观察分析光斑组图时, 在接近焦点位置, 光斑直径无明显变化, 采取图像分析直径的方法并不适用.于是我们可以考虑采取以下两种分析方法:第一种: 数光斑亮点数的方法第二种: 测光斑最大亮度值的方法在实验中, 我们采用基于OpenCV的图像处理. OpenCV是一个开放源代码的图像和视频分析库,它提供的图像处理和视觉算法非常丰富, 已经应用到很多领域. 本实验是基于VS2010及OpenCV 2.4.9环境下完成的图像分析.4.1 数光斑亮点数的方法在越接近焦点的位置, 采集到图片上高亮点的数量越多, 根据这点, 采用数光斑亮点数的方法, 具体流程图如图5所示.图5 方法1算法流程图1. 首先CCD采集光斑, OpenCV载入图片到图像的帧序列.2. 灰度化为了分析光斑亮度值, 我们需要对RGB彩色图片进行灰度化处理. 灰度化在OpenCV里是一种颜色空间的转化, 在RGB模型中, 如果R=G=B,则彩色表现处一种灰度颜色, 范围为0-255, 一般采用平均值法对彩色图像进行灰度化.平均值法也是最简单的灰度方法.3. 阈值分割对灰度图进行分析, 由于光斑的亮度比外界噪声亮度大, 采用阈值分割低于阈值亮度的噪声变为灰度0, 高于阈值的变为灰度255, 以此显示出光斑形状.光斑阈值分割方法有很多种[5,7],常采用的方法有自适应阈值法如OTSU(大津阈值法)和全局阈值法. 自适应阈值法根据背景和目标之间的类间方差来自适应选择阈值, 具有对环境鲁棒性. 全局阈值法通过经验值或者实际情况手动设置一定的阈值, 只保留阈值以上的光点. 全局阈值处理算法简单, 结果很大程度上依赖人对阈值的选择.由于图片噪声较多, 实验中光斑很小, 采用自适应阈值处理光斑图后显示为全黑图像, 不适合,并且由于对于每个TO设置同一个阈值得到的结果才方便比较, 所以采取全局阈值法. 通过分析一组TO的光斑能量分布图(如图2), 采用g0=50作为初始全局阈值, 通过遍历图片每个像素点, 计算图像的平均亮度值f0=9. 对于每次T0测试:即选取g为该T0的全局阈值.4. 读取阈值分割后亮点个数.通过分析从初始—焦面—终止以5um一步走20步的运动过程中, 重复四次采集到四组图片, 其中每个点图片采5张, 分析结果取平均值, 得到图6数据, 其中横坐标为照片编号, 纵坐标为亮点数.图6 亮点个数统计图可以看出, 最多点数与最少点数之差仅仅为11个像素点. 仔细观察源光斑图片, 由于外界环境因素的影响, 图片中存在着大量的噪声白点, 对统计点数影响较大, 这种方法得到的像素点不足以完全滤掉环境因素的影响. 且由于用于分割的阈值为经验选取, 对结果的判别也会造成影响. 根据人眼实际分析, 这四组图的焦平面位置都在图12处, 器件对焦点的敏感范围在±5um之间, 第二、三、四组数据能得到正确的焦平面, 正确率75%.4.2 测光斑最大亮度值的方法越接近焦点的位置, 激光光斑的最大亮度值越大, 根据这点, 采用测光斑最大亮度值的方法, 具体的算法流程图如图7.图7 方法2算法流程图1. 首先相机采集光斑, OpenCV载入图片到图像的帧序列, 并灰度化2. 滤波常见的滤波方式有几种: 高斯滤波, 中值滤波, 均值滤波, 双边滤波, 本文采用中值滤波.中值滤波是一种非线性平滑技术, 在概率论中, 中值将概率分布的高半部分与低半部分分开. 它将每一个像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内所有点灰度值的中值. 由于基于平均算法的均值滤波对噪声图像特别是有大的孤立点(有时候称为“镜头噪声”)的图像特别敏感, 即使有极少数点存在较大差异也会导致平均值有较大的波动, 因此中值滤波可以选择中间值而避免这类影响.其中, 分别为原始图像和处理后图像. k和l为二维模板系数, 通常为3*3,5*5的区域.基于实际工作条件下的噪声环境, 由于中值滤波能够相当好地消除冲击噪声. 从图2光斑能量分布图可以看出, 光斑的能量相比周围环境噪声能量, 高出了9到10倍. 从实验中选用中值滤波, 可以滤掉环境中偶然的突发高亮度散光, 并且保存了光斑亮度的能量分布, 实验中, 一次中值滤波后灰度降低约25, 最亮点与周围有10个灰度值的区分度. 二次中值滤波灰度降低约35, 最亮点与周围有8个灰度值的区分度. 继续进行滤波会导致灰度越来越低, 最亮点的区分度越来越差. 经过实验结果得出, 采用二次中值滤波能在保存光斑有用信息的基础上滤除冲击噪声, 达到比较好的去噪和图像分析效果.3. 遍历图片每个像素点的亮度, 找到最大亮度值.如图8, 其中横坐标为照片编号, 纵坐标为最大亮度.图8 最大亮度统计图可以看出, 采用此方法可以一定程度上减少外界噪声对图像分析的影响, 根据这次分析可以得出实验结果在预测的容差范围内.5 实验结果与分析利用以上两种分析方法分别对20个器件拍照分析, 得出结果如图9, 其中横坐标为器件编号, 纵坐标为分析正确率.图9 方法1和2正确率对比图可以计算出, 方法1的识别准确率约为80%, 方法2的识别准确率约为96.25%, 满足生产需求, 故采用找光斑最亮值的方法进行焦平面的测试.6 结论在实验和生产试验过程中, 采用光斑识别测焦距的方法, 将原来约3分钟的耦合时间缩短到28秒, 大大提高了生产效率, 对以后的机器视觉在工业自动化生产提供参考[6]. 由于OpenCV是一个很高效的库, 图像处理十分便捷.由于采用的是普通的CCD相机, 实验中采集到的激光光斑非常小不利于图像的分析, 后期改进可以考虑引入红外CCD相机捕捉激光光斑, 提高识别的精度[8].参考文献1 王一可,杜文涛,等.平面光波导自动耦合控制系统的实现及测试.光电工程,2014,41(10):68–74.2 李维杰,刘成刚,徐春红,等.10G-EPON光电器件的研制.光通信研究,2010,5(10):37–39.3 Gray B, Adrian K.学习OpenCV(中文版).刘瑞祯,于仕琪,译.北京:清华大学出版社,2009.4 马新民,赵晓莉,时雷,等.基于OpenCV的图像处理系统的设计与实现.河南农业大学学报,2014(1):87–90.5 韩亚荣,黄朝兵,等.一种基于图像的阈值分割和光斑中心坐标的计算方法.现代计算机,2011(22):13–16.6 Sonka M, Hlavac V, Boyle R.图像处理、分析与机器视觉. 艾海舟,苏延超,译.北京:清华大学出版社,2011.7 Otsu. A threshold selection methold from gray 2 level histgram. IEEE Trans on SMC-9, 1979: 62–66.8 米本和也.CCD/CMOS图像传感器基础及应用.北京:科学出版社,2006.9 崔鹏.基于视频去噪算法移动机器人视觉定位研究.现代电子技术,2012,35(20):111–113.10 Gonzalez RC, Woods RE. Digital Image Processing.阮秋琦,阮宇智,译.北京:电子工业出版社,2011.TO Focal Length Test and Automatic Laser Welding SystemLIU Huan1, LUO Yong21(Wuhan Research Institute of Post and Telecommunication, Wuhan 430074, China)2(Accelink Technologies Co., Ltd, Wuhan 430025, China) Abstract:An image analysis based TO focal length test and automatic laser welding method is proposed through BOSA device structure analysis. TO moves every single step up from an initial point driven by a stepper motor. An image acquisition system is utilized to collect spots images of TO focal point. The optimal position of TO focal point, which is located on the bonding surface of mortise and round square tube, is obtained through OpenCV based image analysis methodology. TO is then fixed by laser welding. Experiment results show that the system has high accuracy and good practicality.Key words: BOSA; robot vision; laser welding; OpenCV① 收稿时间:2015-06-23;收到修改稿时间:2015-08-31由激光器TO发的光, 经过透镜, 隔离器汇聚后通过一个45度角的WDM滤光片, 滤光片的作用为正向全透, 逆向全反. 汇聚的光会形成在焦平面一个焦点, 焦平面处也是光功率最大值处[2]. 如图1, 通过气缸驱动TO沿Z轴移动, 控制T0和圆方管体底部的间距d, 使Z和Z0之间的距离d等于该T0的焦距, 此时TO的焦平面落在插针的进光面, 也就是插针与圆方管体的贴合面, 在此插针进光面得到最大光功率, 确定T0的激光焊接点.实验中利用气缸控制TO从初始位置自下而上以5um的步距单步运动, 初始位置的确定可以由产线上耦合好的产品测量d的平均值来获得. 运动中在每个单步位置利用CCD相机拍照, 可以得出, 图像中从无光斑到光斑越来越明显, 再慢慢消失, 采集到光斑图片的光斑能量分布如图2所示[3],其中XY轴为光斑在图像中的坐标,Z轴为光斑的亮度值.整个系统分为4部分: 激光焊接系统、运动控制系统、图像采集系统和软件系统, 主要结构如图3所示. TO和其他器件在中心, 呈垂直方向放置, 图像采集系统安装在TO的正上方采集光斑图像, TO和圆方管体都有一组气缸控制其上下运动, 且T0在水平面上的初始位置的调整也由气缸完成, 激光焊接系统在TO的外围, 通过调节机构, 激光焊接系统中的三个焊枪对准T0和圆方管体的焊接面. 软件系统主要完成指令发送、图像分析和人机交互的功能.3.1 激光焊接系统激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法, 在TO与套筒的焊接, 管体与插针的焊接中都用到了激光焊接. 激光焊接适用于铝合金, 不锈钢的焊接, 作为标准的焊接设备使用, 不锈钢的焊接深度最大可以达到1.5mm. 如图3, 实验系统中采用联赢激光焊接机, 三组激光焊枪围绕T0呈120度分布, 当TO焦距位置找到后, 激光焊接机接收到软件发出的指令开始自动焊接.3.2 运动控制系统单轴的上下运动是采用气缸驱动方式. 气缸驱动适合于作往复直线运动, 尤其适合于工件直线搬运的场合, 精度很高. 而随着技术的发展, 步进电机能够达到的精度也越来越高, 现在的产品能达到50nm级, 特别适合于光器件的生产工艺, 但是价格比较高.本系统选用SMC的气缸, 首先利用气缸驱动TO回初始位置,然后从初始位置以单步5um的步距向上运动到最高点, 最后通过图像分析的结果移动到焦点位置进行激光焊接.3.3 图像采集系统在实验中的图像采集是通过图像采集卡的方式完成的. 该系统还包括CCD相机, 光源等, CCD相机采用30万像素的1/3" SONY EFFIO,700TVL,0.001LUX, 由于BOSA器件为圆柱型, 同样采用环形LED灯可以达到不错的光照效果. 图像采集卡采用ADlink的PCI-RTV24, 它提供4个可即时摄取的通道, 摄取速度最高达30fps, 产生主流的色彩格式和图片格式, 并提供SDK以协助软件开发.3.4 软件系统整体软件系统基于LabVIEW开发, LabVIEW在测试测量, 控制仿真等方面十分突出. 在VS2010平台上基于OpenCV将图像分析模块封装成动态链接库dll,供LabVIEW调用, 且圆方管体的位置Z与TO的位置Z0可以在软件中用配置文件进行设置. 软件界面如图4.常规分析光斑一般采用轮廓直径法[4]. 但从图2可以看出, 光斑能量分布相对于图片背景非常小,并且在人眼实际观察分析光斑组图时, 在接近焦点位置, 光斑直径无明显变化, 采取图像分析直径的方法并不适用.于是我们可以考虑采取以下两种分析方法:第一种: 数光斑亮点数的方法第二种: 测光斑最大亮度值的方法在实验中, 我们采用基于OpenCV的图像处理. OpenCV是一个开放源代码的图像和视频分析库,它提供的图像处理和视觉算法非常丰富, 已经应用到很多领域. 本实验是基于VS2010及OpenCV 2.4.9环境下完成的图像分析.4.1 数光斑亮点数的方法在越接近焦点的位置, 采集到图片上高亮点的数量越多, 根据这点, 采用数光斑亮点数的方法, 具体流程图如图5所示.1. 首先CCD采集光斑, OpenCV载入图片到图像的帧序列.2. 灰度化为了分析光斑亮度值, 我们需要对RGB彩色图片进行灰度化处理. 灰度化在OpenCV里是一种颜色空间的转化, 在RGB模型中, 如果R=G=B,则彩色表现处一种灰度颜色, 范围为0-255, 一般采用平均值法对彩色图像进行灰度化.平均值法也是最简单的灰度方法.3. 阈值分割对灰度图进行分析, 由于光斑的亮度比外界噪声亮度大, 采用阈值分割低于阈值亮度的噪声变为灰度0, 高于阈值的变为灰度255, 以此显示出光斑形状.光斑阈值分割方法有很多种[5,7],常采用的方法有自适应阈值法如OTSU(大津阈值法)和全局阈值法. 自适应阈值法根据背景和目标之间的类间方差来自适应选择阈值, 具有对环境鲁棒性. 全局阈值法通过经验值或者实际情况手动设置一定的阈值, 只保留阈值以上的光点. 全局阈值处理算法简单, 结果很大程度上依赖人对阈值的选择.由于图片噪声较多, 实验中光斑很小, 采用自适应阈值处理光斑图后显示为全黑图像, 不适合,并且由于对于每个TO设置同一个阈值得到的结果才方便比较, 所以采取全局阈值法. 通过分析一组TO的光斑能量分布图(如图2), 采用g0=50作为初始全局阈值, 通过遍历图片每个像素点, 计算图像的平均亮度值f0=9. 对于每次T0测试:即选取g为该T0的全局阈值.4. 读取阈值分割后亮点个数.通过分析从初始—焦面—终止以5um一步走20步的运动过程中, 重复四次采集到四组图片, 其中每个点图片采5张, 分析结果取平均值, 得到图6数据, 其中横坐标为照片编号, 纵坐标为亮点数.可以看出, 最多点数与最少点数之差仅仅为11个像素点. 仔细观察源光斑图片, 由于外界环境因素的影响, 图片中存在着大量的噪声白点, 对统计点数影响较大, 这种方法得到的像素点不足以完全滤掉环境因素的影响. 且由于用于分割的阈值为经验选取, 对结果的判别也会造成影响. 根据人眼实际分析, 这四组图的焦平面位置都在图12处, 器件对焦点的敏感范围在±5um之间, 第二、三、四组数据能得到正确的焦平面, 正确率75%.4.2 测光斑最大亮度值的方法越接近焦点的位置, 激光光斑的最大亮度值越大, 根据这点, 采用测光斑最大亮度值的方法, 具体的算法流程图如图7.1. 首先相机采集光斑, OpenCV载入图片到图像的帧序列, 并灰度化2. 滤波常见的滤波方式有几种: 高斯滤波, 中值滤波, 均值滤波, 双边滤波, 本文采用中值滤波.中值滤波是一种非线性平滑技术, 在概率论中, 中值将概率分布的高半部分与低半部分分开. 它将每一个像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内所有点灰度值的中值. 由于基于平均算法的均值滤波对噪声图像特别是有大的孤立点(有时候称为“镜头噪声”)的图像特别敏感, 即使有极少数点存在较大差异也会导致平均值有较大的波动, 因此中值滤波可以选择中间值而避免这类影响.其中, 分别为原始图像和处理后图像. k和l为二维模板系数, 通常为3*3,5*5的区域.基于实际工作条件下的噪声环境, 由于中值滤波能够相当好地消除冲击噪声. 从图2光斑能量分布图可以看出, 光斑的能量相比周围环境噪声能量, 高出了9到10倍. 从实验中选用中值滤波, 可以滤掉环境中偶然的突发高亮度散光, 并且保存了光斑亮度的能量分布, 实验中, 一次中值滤波后灰度降低约25, 最亮点与周围有10个灰度值的区分度. 二次中值滤波灰度降低约35, 最亮点与周围有8个灰度值的区分度. 继续进行滤波会导致灰度越来越低, 最亮点的区分度越来越差. 经过实验结果得出, 采用二次中值滤波能在保存光斑有用信息的基础上滤除冲击噪声, 达到比较好的去噪和图像分析效果.3. 遍历图片每个像素点的亮度, 找到最大亮度值.如图8, 其中横坐标为照片编号, 纵坐标为最大亮度.可以看出, 采用此方法可以一定程度上减少外界噪声对图像分析的影响, 根据这次分析可以得出实验结果在预测的容差范围内.利用以上两种分析方法分别对20个器件拍照分析, 得出结果如图9, 其中横坐标为器件编号, 纵坐标为分析正确率.可以计算出, 方法1的识别准确率约为80%, 方法2的识别准确率约为96.25%, 满足生产需求, 故采用找光斑最亮值的方法进行焦平面的测试.在实验和生产试验过程中, 采用光斑识别测焦距的方法, 将原来约3分钟的耦合时间缩短到28秒, 大大提高了生产效率, 对以后的机器视觉在工业自动化生产提供参考[6]. 由于OpenCV是一个很高效的库, 图像处理十分便捷.由于采用的是普通的CCD相机, 实验中采集到的激光光斑非常小不利于图像的分析, 后期改进可以考虑引入红外CCD相机捕捉激光光斑, 提高识别的精度[8].1 王一可,杜文涛,等.平面光波导自动耦合控制系统的实现及测试.光电工程,2014,41(10):68–74.2 李维杰,刘成刚,徐春红,等.10G-EPON光电器件的研制.光通信研究,2010,5(10):37–39.3 Gray B, Adrian K.学习OpenCV(中文版).刘瑞祯,于仕琪,译.北京:清华大学出版社,2009.4 马新民,赵晓莉,时雷,等.基于OpenCV的图像处理系统的设计与实现.河南农业大学学报,2014(1):87–90.5 韩亚荣,黄朝兵,等.一种基于图像的阈值分割和光斑中心坐标的计算方法.现代计算机,2011(22):13–16.6 Sonka M, Hlavac V, Boyle R.图像处理、分析与机器视觉. 艾海舟,苏延超,译.北京:清华大学出版社,2011.7 Otsu. A threshold selection methold from gray 2 level histgram. IEEE Trans on SMC-9, 1979: 62–66.8 米本和也.CCD/CMOS图像传感器基础及应用.北京:科学出版社,2006.9 崔鹏.基于视频去噪算法移动机器人视觉定位研究.现代电子技术,2012,35(20):111–113.10 Gonzalez RC, Woods RE. Digital Image Processing.阮秋琦,阮宇智,译.北京:电子工业出版社,2011.。

钛合金T型结构激光电弧复合对称焊接系统设计与分析

钛合金T型结构激光电弧复合对称焊接系统设计与分析

钛合金T型结构激光电弧复合对称焊接系统设计与分析作者:张明盛江舒刘汉鼎刘雨来源:《现代信息科技》2024年第10期摘要:钛合金具有优良的耐海水腐蚀性能、高比强度、无磁性等特点,在舰艇建造及海洋工程装备中的应用越来越广泛,T型结构已在舰艇机库、导流罩等船舶部件中广泛引用。

针对传统氩弧焊、电弧焊、离子焊等方式的焊接T型结构存在焊接效率低、焊接变形大等问题,设计了钛合金T型结构激光电弧复合对称焊接系统,可以实现T型结构激光电弧复合对称焊接。

实验结果表明,当激光功率为12 000 W(单侧6 000 W),焊接电流为165 A、焊接速度为1.08 m/min、保护气流量为25 L/min时,双侧外观成形良好,焊接接头有效连接,未出现气孔、未熔透等缺陷。

关键词:钛合金;T型结构;激光电弧复合焊接;对称焊接中图分类号:TN248.4 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2024)10-0177-06Design and Analysis of Titanium Alloy T-structure Laser Arc Composite Symmetrical Welding SystemZHANG Mingsheng1,2, JIANG Shu1, LIU Handing1, LIU Yu1(1.The 716th Research Institute of China State Shipbuilding Co., Ltd., Lianyungang 222006, China;2.Jiangsu Jari Information Technology Co., Ltd., Lianyungang 222006, China)Abstract: Titanium alloy has excellent seawater corrosion resistance, high specific strength,non-magnetic and other characteristics, and is more and more widely used in ship construction and marine engineering equipment, and T-structure has been widely used in ship hangars, deflectors and so on. A titanium alloy T-structure laser arc composite symmetrical welding system is designed to address the problems of low welding efficiency and large welding deformation in welding T-structure of traditional welding methods such as argon arc welding, arc welding, and ion welding. This system can achieve T-structure laser arc composite symmetrical welding. The experimental results show that when the laser power is 12 000 W (6 000 W on one side), the welding current is 165 A, the welding speed is 1.08 m/min, and the protective gas flow rate is 25 L/min, the double-sided appearance is well formed, the welding joint is effectively connected, and there are no defects such as pores and incomplete fusion.Keywords: titanium alloy; T-structure; laser arc composite welding; symmetrical welding0 引言激光電弧复合对称焊接是20世纪90年代初德国研究机构率先提出并在铝合金机身壁板结构上成功应用,取代了传统的铆接工艺,并减少了密封材料的使用[1,2],此种焊接方式能够减轻机身重量、降低加工制造成本、提升生产制造效率并较小焊接过程中的变形[3]。

3系铝合金微波组件壳体的激光封焊工艺研究

3系铝合金微波组件壳体的激光封焊工艺研究

3系铝合金微波组件壳体的激光封焊工艺研究赵瓛;邓斌;周水清;陈庆广;何永平;廖焕金;黄超辉【摘要】利用激光封焊机对微波组件的3A21铝合金外壳气密性封装的固体激光器脉冲激光封焊工艺进行了试验研究,分析了脉冲峰值功率、脉冲宽度、脉冲波形等激光焊接工艺参数对最终焊接结果的影响.通过优化激光封焊工艺,获得了氦气漏气率优于3×10-9 Pa· m3/s、焊缝成形美观、无裂纹和气孔的焊接样品.试验结果对3A21铝合金微波器件和组件外壳的气密性脉冲激光封焊工艺质量的提升具有一定的指导意义.【期刊名称】《电子工业专用设备》【年(卷),期】2019(048)004【总页数】5页(P47-51)【关键词】激光封焊;微波组件;3A21铝合金;激光封焊机【作者】赵瓛;邓斌;周水清;陈庆广;何永平;廖焕金;黄超辉【作者单位】中国电子科技集团公司第四十八研究所,湖南长沙410111;中国电子科技集团公司第四十八研究所,湖南长沙410111;中国电子科技集团公司第四十八研究所,湖南长沙410111;中国电子科技集团公司第四十八研究所,湖南长沙410111;中国电子科技集团公司第四十八研究所,湖南长沙410111;中国电子科技集团公司第四十八研究所,湖南长沙410111;湖南红太阳新能源科技有限公司,湖南长沙410111【正文语种】中文【中图分类】TG439.4随着电子整机和系统性能的进一步提高,高技术性能和高可靠性已经成为电子装备和其他高技术电子产品的两个关键参数,而微波组件的可靠性在电子整机和系统中占有举足轻重的地位。

微波组件多采用先进的微波多芯片组装技术,大量使用微波裸芯片,为保护这些芯片和封装的金属镀层免受各种苛刻环境条件的腐蚀和机械损伤,必须对微波器件和组件进行金属外壳气密性封装,才能长期保持其高可靠性和稳定性。

目前,用于微波器件和组件气密性封装的金属材料有可伐合金、碳钢、不锈钢、铝合金、铝硅合金、铜合金、钛合金等。

基于PLC的圆柱形锂离子电池激光自动焊接系统的设计

基于PLC的圆柱形锂离子电池激光自动焊接系统的设计

第 7期

琼等. 基于 P C的圆柱 形锂 离子电池 激光 自动焊接 系统 的设计 L
83 6

1 — 主机 柜 ; —
2 — 30 激 光 器 ; 3 — 聚焦 系统 ; 4 — 焊 接 夹 具 ; 5 — 控 制 面 板 ; — 0W — — —
6 ——升 降机构 ; 7 ——冷却 系统 ;
8 ——控 制系统 ; 9 ——激光 电源
图 2 圆柱 形 锂 离子 激 光 自动 焊 接 系统
2 2 激光 自动焊 接 的要求 . 自动 焊接要 求 系统能 自动 完成 圆柱 形锂 离子 电池 焊缝一 和焊 缝二 的焊 接 。同时要 求 同一 夹具 满 足 2 6 0 16 0 3 10和 2 6 0等 多规 格 型号 6 5 、8 5 、3 2 25 不 同直径 和长 度 圆 柱 电池 装 夹 焊 接 , 自动切 换 不

图 1 圆柱 形 锂 离子 电 池 示 意 图
光 焊接的方 法完 成 电 芯壳 体 的密 封 , 激光 聚 焦 把
后 的焦点 对 准 锂 离 子 电芯 的 壳 体 和 壳体 盖 板 之
间 , 配 以移 动 的工 作 台来 实 现 密封 焊 接 j 并 。锂
离子 电池有很 多 种 型号 , 特别 是 主 要做 为 动力 电
同 的夹具位 置 和焊接 工艺参 数 , 包括 焊接 速度 、 焊
激光 束在焊 缝 旋 转一 周 过 程 中 , 光束 中心 始 终对 准焊 缝 中心 , 因此 要 求 工作 台 的运 动精 度 应 控制 在 00 .5~0 1 m。 激 光 焊 接 时 还 需 要 保 证 离 焦 .m
度可达 l ~ 0W c 几乎可以熔化任何材料, 0 1 / m ,

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法,随着科学技术的不断发展,激光焊接技术在各个行业中得到了广泛的应用,并且在未来的发展中有着巨大的潜力。

本文将从激光焊接技术的原理和特点、应用领域以及发展趋势等方面进行详细的介绍和分析。

一、激光焊接技术的原理和特点激光焊接是利用激光束对焊接材料进行加热、熔化和冷却,从而实现焊接的一种高技术焊接方法。

激光焊接技术有非常突出的优势,首先是在焊接过程中激光束经聚焦后能够提供高能量密度的热源,因此可以实现高速、高温的熔化焊接。

激光焊接不需要接触,可以实现对材料的非接触式加工,避免了传统焊接中容易产生的氧化、变形等问题。

激光焊接还具有热影响区小、焊接变形小、焊缝质量高等优点。

激光焊接技术得到了越来越广泛的应用,并在许多行业中取代传统的焊接方法。

二、激光焊接技术的应用领域1. 汽车制造业在汽车制造业中,激光焊接技术被广泛应用于汽车车身的生产中。

激光焊接可精确控制焊接的温度和深度,可以实现对汽车车身的高精度焊接,使得焊接接缝更加紧密,提高了车身的强度和密封性,同时还能够减轻车身重量,提高汽车的燃油经济性。

2. 航空航天制造业在航空航天领域,由于激光焊接技术的高精度和高质量优势,被广泛用于制造航天器结构、航空发动机、导弹、卫星等领域。

激光焊接技术可以提高航空器和航天器的耐热性能、降低结构重量、提高使用寿命,同时还能够提高制造效率和降低生产成本。

3. 电子电气制造业在电子电气制造业中,激光焊接技术被广泛应用于生产半导体器件、电子元器件、电机线圈等领域。

激光焊接技术可以实现对薄膜、微小零件的高精度焊接,同时还能够避免污染和热影响,提高器件的性能和质量。

1. 多波长激光焊接技术传统激光焊接技术只能使用单一波长的激光进行焊接,而多波长激光焊接技术可以利用多种波长的激光,通过组合和调控不同波长的激光来实现对不同材料的高效焊接。

多波长激光焊接技术可以提高焊接质量和效率,拓宽了激光焊接技术的应用范围。

激光焊接解决方案

激光焊接解决方案

激光焊接解决方案激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术,广泛应用于汽车创造、航空航天、电子设备等领域。

本文将介绍激光焊接的原理、应用及其解决方案。

一、激光焊接原理激光焊接利用高能量密度的激光束对焊接材料进行加热,使其局部熔化并形成焊缝。

激光束的能量可通过光纤传输,具有灵便性和高精度。

激光焊接的原理可分为传导模式和深熔模式两种。

1. 传导模式激光焊接:激光束在焊接接头表面形成熔池,通过传导热量使焊缝形成。

2. 深熔模式激光焊接:激光束能量足够高,能够穿透焊接材料并在焊缝下方形成熔池,通过深度熔化实现焊接。

二、激光焊接应用领域激光焊接广泛应用于以下领域:1. 汽车创造:激光焊接可用于汽车车身焊接、零部件焊接等。

其高精度和高效率能够提高焊接质量和生产效率。

2. 航空航天:激光焊接可用于航空航天器件的焊接,如发动机部件、燃气涡轮叶片等。

激光焊接能够实现高强度、高质量的焊接,提高航空航天器件的性能。

3. 电子设备:激光焊接可用于电子设备的焊接,如电池片焊接、电路板焊接等。

激光焊接能够实现弱小焊点和高精度焊接,适合于微电子器件的创造。

三、激光焊接解决方案为了满足不同行业的需求,激光焊接解决方案应根据具体情况进行设计和优化。

以下是一些常见的激光焊接解决方案:1. 激光焊接设备:选择适合焊接材料和焊接方式的激光焊接设备,如激光焊接机器人、激光焊接工作站等。

设备应具备稳定的激光输出和高精度的焊接控制系统。

2. 材料选择:根据焊接要求选择合适的焊接材料,如金属材料、塑料材料等。

材料的选择应考虑其导热性、熔点和焊接性能等因素。

3. 工艺参数优化:根据焊接材料和焊接要求,优化激光焊接的工艺参数,如激光功率、焊接速度、焊接角度等。

通过实验和摹拟分析,确定最佳的工艺参数。

4. 自动化控制:采用自动化控制系统,实现激光焊接的自动化和智能化。

自动化控制系统可实现焊接路径规划、焊接参数调整、焊接质量检测等功能。

5. 质量检测与监控:建立焊接质量检测与监控系统,实时监测焊接质量,并及时调整焊接参数。

国军标激光封焊标准

国军标激光封焊标准

国军标激光封焊标准
国军标激光封焊标准包括以下几个方面:
1. 封焊过程中的热输入应适当,避免局部高温熔化并蒸发,以产生气孔和漏泄。

这是激光封焊最常见的漏率形式。

可以通过降低激光功率、减小光斑大小、提高扫描速度等方法来改善。

2. 封焊深度应足够,确保物料内部完全封闭,以减少漏率。

可以适当提高功率和减慢扫描速度以获得足够的熔深。

3. 被封物料表面应清洁,无污渍、氧化层等,以保证激光能量的吸收和熔融效果,避免未完全熔化而形成漏率。

请注意,以上内容只是激光封焊标准中的一部分,具体标准可能因应用领域和要求而有所不同。

建议查阅相关领域的专业书籍或联系特定领域的专家以获取更准确的信息。

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科技成果——激光封焊系统
技术开发单位中国电子科技集团公司第四十八研究所
技术概述
近年来,随着电子工业及航空、航天工业的迅速发展,不仅要求电子器件体积小、质量轻,而且要求器件由很高的气密性,能够耐受各种恶劣使用环境下的强冲击振动和辐照条件,有较高的稳定性和较长的寿命。

因此为了保证电子器件和组件的长期可靠性,必须对其进行气密性封装。

激光封焊系统是用激光束直接辐射至材料表面,通过激光与材料的相互作用,使材料局部熔化实现焊接的设备。

该技术主要用于电子组件的金属外壳气密性封装,具有热影响区小、热变形小、加工速度快等优点。

基于CNC技术的激光封焊系统通过视觉定位技术实现了自动对位焊接功能,突破了激光聚焦与观察光学系统设计技术、四轴精密工作台、手套箱气体高纯净化技术、高反射率高热导性金属的密封焊接技术等关键技术,提高了电子组件的可靠性,经用户工艺验证,
产品性能稳定性、可靠性高。

技术指标
激光器类型为YAG固体激光器;激光器平均功率≥500W;最大激光脉冲能量≥60J;脉冲宽度为0.3ms-50ms;激光重复频率为0.2Hz-800Hz;焊接光斑直径≤0.6mm;
工作台XYZ轴运动范围为400mm×300mm×300mm;工作台XYZ 轴重复定位精度为±5μm;工作台XYZ轴定位精度为±10μm;
手套箱水汽含量≤1ppm;手套箱氧含量≤1ppm;
真空烘箱极限气压≤5Pa;真空烘箱温度为50℃-200℃。

技术特点
激光封焊系统通过在惰性气氛下的激光焊接实现组件密封,使杂质不能进入电路,焊接的同时还在封装内装入高质量的惰性气体,封装结实,有高度可靠的密封和高良率。

工件产品在气氛手套箱的预置气氛内完成激光封焊功能。

气氛手套箱提供焊接所需的高纯惰性气体气氛要求,手套箱内气体经循环风机的驱动产生气体流动,通过净化器去除水、氧分子,水、氧含量最低可达1ppm;通过高效微粒空气过滤器可以去除焊接过程中产生的烟尘;通过真空烘箱实现工件产品按设置的温度烘干。

先进程度国内先进
技术状态批量生产、成熟应用阶段
适用范围
适合大多数金属材料外壳的封焊,如不锈钢、可伐合金、铝合金
等,也可异质材料之间的焊接;可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等。

可以用于民用的动力电池、超级电容、植入性医疗器械(如心脏起搏器)、塑料焊接等生产领域。

专利状态授权发明专利4项,申请发明专利9项。

合作方式
(1)投资需求。

寻求投资开发新产品,研发适用于动力电池电芯以及模组生产的智能自动化激光焊接系统。

其中,动力电池电芯自动化激光焊接系统的研发资金需求为500万元,研发周期为5个月;动力电池模组自动化激光焊接系统的研发资金需求为600万元,研发周期为6个月。

(2)合作研发。

与动力电池电芯或者模组生产厂商及控股股东展开合作,共同开展动力电池电芯以及模组生产的智能自动化激光焊接系统研发。

(3)技术服务。

为电子元器件、动力电池以及医疗器械生产厂商提供各类激光焊接系统定制开发;为相关厂商提供小批量产品激光焊接代工服务。

预期效益
中国2016年动力电池生产设备需求超过145亿元,国内生产设备产值占比80%以上,产值同比增长将超过20%,预计今后几年中国动力电池生产设备产销发展势头仍将保持高速增长。

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