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雷射焊接系统之选择与应用

目前产业应用金属材质的雷射焊接,多选用雷射波长约为1064nm的光纤雷射与YAG雷射,主要因为金属对于该雷射波长吸收率极佳,加工程度优越。针对光纤雷射与YAG雷射之差异说明简述如下:
 
1 YAG雷射2 光纤雷射  
 
图一 2018年上海工业博览会KUKA雷射焊接机器人雷射焊接机器人  
 
 
图二 联达智能公司之雷射振镜视觉定位焊接机器人

 四轴联动的四轴是指X、Y、Z三维平台,再加上一台W旋转轴,由于通常使用伺服驱动,所以焊接定位重复精度高,适合用于精密加工之设备选择。在四轴联动设备中,一般焦距的设定,会搭配实时监控的摄像焦距,CCD画面清晰时,即是焊接的焦距。以中高功率高能的光纤雷射焊接,能全方位达到厚板、薄板、异材焊接,轻易完成点焊、对接焊、迭焊、缝焊、密封焊…等雷射焊接工艺。

 进行焊接操作,使用机械手臂或平台式焊接,通常是利用路径教导或编程的方式,而这些方法须依赖操作者的技术手法,若为能确保焊接质量,避免焊道偏离焊缝,造成不良的焊接效果,通常会搭配焊缝追踪,一般是利用视觉感测、图像处理或结合雷射扫描的方式,达到焊接精确化、自动化的境界。
 
搅拌型的焊接工艺
 
图五 搅拌型焊接光斑的差异示意