扁線電機(jī)繞組的焊接是利用高能量密度的激光束照射到扁線端部的焊接部位，通過(guò)快速熔化、凝固形成牢固的焊縫，將相鄰的扁線導(dǎo)體連接起來(lái)。這一過(guò)程需要極高的精度和一致性，因此這種焊接工藝要求極高。

現(xiàn)在的激光焊接系統(tǒng)通常都配備高精度的視覺(jué)檢測(cè)和控制系統(tǒng)，能夠在焊接過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控焊接質(zhì)量，確保焊縫連續(xù)、完整且無(wú)缺陷。本期「盤(pán)TA」欄目筆者給大家盤(pán)一盤(pán)激光焊接企業(yè)的“江湖風(fēng)云錄”。本期企業(yè)：德國(guó)通快、卡門(mén)哈斯、賓采爾、IPG Photonics以及4D Photonics。

德國(guó)通快創(chuàng)立于1923年德國(guó)，起初是一家機(jī)械廠，如今已經(jīng)發(fā)展為工業(yè)用機(jī)床、激光技術(shù)和電子技術(shù)領(lǐng)域的世界優(yōu)秀企業(yè)，2000年開(kāi)始在中國(guó)直接投資，成立通快(中國(guó))有限公司，主要生產(chǎn)平面激光機(jī)床和配件。其生產(chǎn)的扁線電機(jī)焊接設(shè)備主要優(yōu)勢(shì)在于其幾乎無(wú)飛濺和無(wú)氣孔。

通快的扁線激光焊接非常成熟，其開(kāi)發(fā)的一種雙PFO鏡頭加工方式，可將焊接的節(jié)拍縮短高達(dá)30％，主要是為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的焊接。PFO在焊接開(kāi)始之前會(huì)首先測(cè)量焊縫位置，與標(biāo)準(zhǔn)的單PFO焊接不同，雙PFO可同時(shí)進(jìn)行焊縫測(cè)量和焊接。因此，用戶在生產(chǎn)過(guò)程中能節(jié)省大量的時(shí)間和成本。

此外，雙PFO還可與通快基于人工智能（AI）的新型圖像處理技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步提高了雙PFO的生產(chǎn)效率。就是把通過(guò)訓(xùn)練創(chuàng)建的AI模型，應(yīng)用于VisionLine Detect圖像處理系統(tǒng)的AI filter中。

蘇州卡門(mén)哈斯激光技術(shù)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱卡門(mén)哈斯）成立于2016年2月，是一家激光光學(xué)元器件及激光光學(xué)系統(tǒng)解決方案集研發(fā)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、銷售于一體的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。

卡門(mén)哈斯于2019年與PSI在國(guó)內(nèi)成立了合資公司，PSI公司位于加拿大溫哥華，是一家全球領(lǐng)先的振鏡制造商，主要生產(chǎn)兩維光學(xué)掃描振鏡和三軸動(dòng)態(tài)聚焦系統(tǒng)，為各類激光應(yīng)用等要求極低漂移、高精度、高速度和長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)穩(wěn)定工作的各種高端應(yīng)用需求提供最佳的解決方案。結(jié)合兩家公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，卡門(mén)哈斯為激光用戶提供中高端掃描振鏡光學(xué)系統(tǒng)解決方案。針對(duì)扁線焊接定向開(kāi)發(fā)了2D視覺(jué)系統(tǒng)CHVis_HP 和3D視覺(jué)系統(tǒng)CHVis_XP。2D視覺(jué)系統(tǒng)CHVis_HP的拍照范圍大，采用同軸視覺(jué)，單次拍照范圍為80*55mm，每次可拍3-4槽，48槽的定子拍照只需6s，3D視覺(jué)系統(tǒng)CHVis_XP應(yīng)用于X-pin電機(jī)檢測(cè)倒角、間隙、高低差更有優(yōu)勢(shì)。

另外，卡門(mén)哈斯的焊接方案還可兼容Hair-pin & X-pin，一臺(tái)系統(tǒng)，既焊X-pin，又焊Hair-pin。

■ X-pin（左）Hair-pin（右）

賓采爾（廣州）焊接技術(shù)有限公司是德國(guó)賓采爾集團(tuán)在中國(guó)的獨(dú)資公司，原名為廣州阿比泰克焊接技術(shù)有限公司，于1996年進(jìn)入中國(guó)。專業(yè)生產(chǎn)和銷售MIG/MAG氣體保護(hù)焊槍，TIG氬弧焊槍，自動(dòng)焊接焊槍，機(jī)器人焊槍，激光焊接頭，焊接鋁材自動(dòng)高級(jí)送絲裝置，清槍，防飛濺劑，水箱等焊接設(shè)備及導(dǎo)電嘴，噴嘴，送絲軟管，送絲輪，送絲馬達(dá)等焊接配件。

賓采爾針對(duì)扁線電機(jī)焊接痛點(diǎn)開(kāi)發(fā)的IntelliScan(激光頭)+Scavis(焊縫識(shí)別模塊)技術(shù)焊接方案，其中IntelliScan激光頭具備緊湊的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠在有限的機(jī)械空間內(nèi)進(jìn)行匹配，而且根據(jù)不同場(chǎng)景可以匹配對(duì)應(yīng)的光纖安裝角度。在焊接平面內(nèi)，能夠沿著定義的焊接輪廓，精準(zhǔn)地引導(dǎo)激光光束進(jìn)行焊接。在焊接節(jié)拍要求很高的場(chǎng)景，也可以進(jìn)行on-the-fly(飛行焊)焊接。

Scavis是能夠定義所需焊接的圖形，來(lái)引導(dǎo)激光頭進(jìn)行特定焊接，并設(shè)定焊接參數(shù)。它是IntelliScan系統(tǒng)的圖像識(shí)別模塊，與激光頭軟件同界面，無(wú)需額外控制。當(dāng)檢測(cè)到扁線端子裝配誤差大時(shí)，會(huì)提示并跳過(guò)該區(qū)域，Scavis模塊設(shè)置靈活，可定制最適合的焊接方案。

IPG Photonics 是全球知名的高性能光纖激光器和放大器產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及制造商，產(chǎn)品涉及眾多應(yīng)用和市場(chǎng)。低功率、中功率以及高功率激光器和放大器產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用。

作為開(kāi)發(fā)和商業(yè)化光纖激光器及放大器的先驅(qū)，公司憑借其品牌和地位，在不斷擴(kuò)大的市場(chǎng)中逐步增加自己的市場(chǎng)份額。得益于優(yōu)質(zhì)的性能和價(jià)值，IPG激光器一直在取代許多現(xiàn)有應(yīng)用領(lǐng)域的傳統(tǒng)激光設(shè)備。IPG Photonics的光纖激光技術(shù)，可滿足扁線電機(jī)繞組焊接橫截面均勻、低飛濺、無(wú)氣孔的要求。其解決方案可以是單獨(dú)的激光器，也可以是集成化焊接解決方案，該系統(tǒng)包括一個(gè)可編程控制器和一套視覺(jué)系統(tǒng)，從而使整合變得更加容易。

IPG的振鏡不僅可以在單次掃描中定位所有導(dǎo)體，省去移動(dòng)步驟，還能在必要時(shí)校正導(dǎo)體位置，從而避免瑕疵。

在2023年2月24日，蔚來(lái)電池合作伙伴論壇上，IPG與蔚來(lái)本著共同促進(jìn)發(fā)展的原則，經(jīng)友好協(xié)商達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在新能源領(lǐng)域展開(kāi)深度合作。

IPG與蔚來(lái)是一直保持著長(zhǎng)期合作的，而IPG創(chuàng)新的激光解決方案，也可幫助蔚來(lái)在新能源汽車制造中提高質(zhì)量、增加產(chǎn)量、降低制造成本。

4D Photonics 是一家有這超過(guò)25年激光技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的德國(guó)企業(yè)，公司側(cè)重為自動(dòng)化監(jiān)控提供解決方案，在激光焊接和激光切割方面的解決方案是以客戶為導(dǎo)向的，與需求相結(jié)合。

4D Photonics 的WeldWatcher系統(tǒng)可無(wú)縫集成到全自動(dòng)生產(chǎn)線中，通過(guò)分析束通量密度、光譜分量和時(shí)間進(jìn)度來(lái)獲取過(guò)程光隨時(shí)間變化的強(qiáng)度，并指出典型的焊接缺陷，例如板材之間的間隙、熔合不足或孔隙。

4D Photonics與斯圖加特光束工具研究所合作，在一系列復(fù)雜的測(cè)試中分析如何在焊接工藝流程中將WeldWatcher用于自動(dòng)監(jiān)測(cè)，以及使用WeldWatcher的好處。

4D WeldWatcher提供的除漆和焊接的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可在除漆工位上，跟隨著加工過(guò)程，傳感器得到了振幅更高的信號(hào)，意味著完成了銅材的隔離層清除，可有效防止帶有隔離層殘留的材料進(jìn)入焊接工位。

在扁線電機(jī)銅線的焊接上，任何精準(zhǔn)定位和工藝參數(shù)的微小變化都會(huì)影響焊接結(jié)果，從而導(dǎo)致電機(jī)功率和性能的損失，應(yīng)用4D WeldWatcher焊接過(guò)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可有效識(shí)別量產(chǎn)過(guò)程中的大部分缺陷，如間隙、偏位、氣孔、飛濺等。

此外，實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交互可讓焊接完成后立即對(duì)問(wèn)題焊點(diǎn)進(jìn)行二次處理，節(jié)省了成本高昂的CT掃描和周期時(shí)間。對(duì)于扁線繞組焊接來(lái)說(shuō)，激光焊接和QA之間的其他生產(chǎn)步驟也可以節(jié)省。

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