ARM 可調環模光纖雷射具有極其精確和裝置輸出一致性的特性,可提高汽車生產(chan) 效率並降低成本。
在 Coherent ,我們(men) 經常聽到這種說法。汽車製造商和其他量產(chan) 設備製造商告訴我們(men) ,他們(men) 的激光焊接係統所加工出的焊縫不一致性讓他們(men) 備受煎熬。
對此,他們(men) 的底線是製造商努力實現統一的全球生產(chan) 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險。在理想生產(chan) 環境當中,他們(men) 會(hui) 建立一條新的裝配線,整合激光並始終獲得相同的加工結果。這意味著他們(men) 製造的每個(ge) 零件或車輛,無論製造地點和日期如何,他們(men) 的外觀和功能都完全相同。
如果不同的激光焊接係統在使用相同設置時不能以完全相同的方式運行,製造商必須花費時間和金錢來“微調”每個(ge) 激光和參數,以實現生產(chan) 線之間的一致結果。此外,製造商希望能夠輕鬆地推廣他們(men) 開發的流程以改進全球所有工廠,而無需部署專(zhuan) 家來“微調”每條生產(chan) 線。
Coherent ARM 可調環模雷射出色的輸出一致性極大地簡化了汽車製造商的生產(chan) 流程。
COHERENT ARM可調環模光纖雷射確保一致性和可重複性
為(wei) 什麽(me) 製造商會(hui) 向 Coherent 提出這個(ge) 問題?因為(wei) 我們(men) 獨特的、受專(zhuan) 利保護的 Coherent ARM 可調環模光纖激光設計確保了必要的一致性。使用我們(men) 的 ARM 可調環模光纖雷射,無論是雷射本身還是工廠產(chan) 在線,都不需要對參數進行微調或補償(chang) 。
我們(men) 如何實現其他光纖雷射製造商無法實現的目標?我們(men) 的 ARM 可調環模光纖雷射從(cong) 一開始就被設計為(wei) 提供必要的操作精度和一致性,從(cong) 而實現低單位成本、高產(chan) 量製造,且無需付出額外努力。他們(men) 確保一旦開發出使用參數,激光將在實際使用中“忠實”地再現它。每個(ge) 設備都將以相同的方式提供一致的性能,日複一日、逐行執行。
優(you) 勢究竟有多大?該圖顯示了 90 種不同的 Coherent ARM 可調環模光纖激光輸出功率的實際測試數據。每個(ge) 裝置的輸出功率均為(wei) 2.575 千瓦。使用外部功率計測量的功率讀數的標準偏差為(wei) 5.4瓦 – 僅(jin) 為(wei) 0.2%。 這意味著所有這些雷射對於(yu) 給定的焊接任務都會(hui) 產(chan) 生幾乎相同的結果。再次,這確保了參數能夠隨著時間的推移和多台雷射“忠實”地再現。
對 90 台獨立的 Coherent FL-ARM 可調環模光纖激光進行的測試結果顯示,各個(ge) 設備之間的輸出功率一致性達到了非凡的水平。
為(wei) 了實現這種高水平的一致性,Coherent 在 ARM 架構中實現了多項功能。其中一個(ge) 關(guan) 鍵功能是我們(men) 受美國、歐洲、韓國、日本、中國專(zhuan) 利保護的環形和中心光束功率的獨立控製,這些都由每個(ge) 高度複雜的、獨立的閉環功率控製支援。激光采用大量傳(chuan) 感器來測量和控製每個(ge) 脈衝(chong) 的實際輸出功率並不斷調整,從(cong) 而保持極為(wei) 一致的焊接性能。
高速應用的功率控製需要非常強大且快速的控製係統。例如,在銅焊接中,為(wei) 了保持我們(men) 領先的 2% 穿透深度一致性,即使對於(yu) 非常薄的板材,標準微處理器控製的速度也已經跟不上要求。
我們(men) 提高 ARM 激光控製電子設備反饋的一種方法是采用與(yu) 支援 5G 電信相同的高速現場可程序設計陣列 (FPGA) 技術。這有助於(yu) 對激光在加工過程中產(chan) 生和遇到的多個(ge) 脈衝(chong) 的光進行精確監控,而不僅(jin) 僅(jin) 是一個(ge) 脈衝(chong) 。
在如此高的功率、速度和控製下,我們(men) 還必須采用市場上一些最先進的激光防護係統。如今,激光束反射保護對於(yu) 光纖激光來說基本上被認為(wei) 是“舊聞”。但其他雷射公司所采用的傳(chuan) 統方法(即在檢測到反射光束時簡單地降低雷射輸出功率)對於(yu) 要求高精度、高產(chan) 量和高重複性的應用來說是不夠的。對於(yu) 焊接銅和其他高反光材料,尤其如此。
相反的,我們(men) 的 ARM 激光腔采用我們(men) 自己受 IP 保護的單諧振器技術,並整合了五級保護方案。與(yu) 一些低成本係統所依賴的MOPA設計相比,這種方法具有更好的穩定性和更低的操作靈敏度。對於(yu) ARM 雷射來說,這種級別的穩定性和保護真正使我們(men) 的客戶能夠實現極佳的生產(chan) 性能。
Coherent ARM 可調環模光纖雷射無與(yu) 倫(lun) 比的輸出一致性和光束反射保護功能使汽車製造商和其他量產(chan) 設備製造商能夠正麵應對最嚴(yan) 峻的焊接挑戰。
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