市場應(yīng)用背景

工業(yè)制造中，焊接技術(shù)決定產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)方式無法滿足智能制造的高精度、高速度、高靈活性需求。因此機械臂與振鏡協(xié)作的激光飛行焊接技術(shù)應(yīng)運而生，推動制造業(yè)革命性突破。工業(yè)4.0時代下，該技術(shù)將成為智能制造核心競爭力，憑借卓越性能和廣泛應(yīng)用場景，成為市場主流選擇。

什么是激光飛行焊接？

激光飛行焊接作為非接觸式工藝，利用高能激光束高速掃描工件表面完成精密焊接。相較于傳統(tǒng)技術(shù)，其具備無機械磨損、零熱變形、超快加工速率及高精度等突出優(yōu)勢，尤其適用于復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)、薄壁材料和精密零部件的制造需求。

市面上傳統(tǒng)方案的痛點

傳統(tǒng)激光焊接采用逐點焊接的方式,當前傳統(tǒng)激光焊接方案存在三大核心痛點：

效率瓶頸：逐點焊接模式受限于機械運動系統(tǒng)的響應(yīng)速度，加工節(jié)拍長，制約產(chǎn)能提升；

柔性局限：設(shè)備結(jié)構(gòu)龐大且冗余導(dǎo)致難以實現(xiàn)復(fù)雜工件的焊接，三維曲面焊接存在明顯局限性；

精度缺陷：機械運動系統(tǒng)累積誤差直接影響軌跡精度，難以實現(xiàn)高精度焊接需求。

正運動技術(shù)解決方案

針對目前市面上工藝的痛點，正運動技術(shù)推出機械臂-激光振鏡協(xié)同飛行焊接方案。

機械臂憑借多自由度特性解決復(fù)雜工件多角度焊接難題；振鏡通過高速掃描，精準控制激光焦點，實現(xiàn)毫秒級焊接響應(yīng)。在協(xié)同工作時，機械臂執(zhí)行工件的定位與移動，振鏡則快速調(diào)整激光路徑，實現(xiàn)“邊移動邊焊接”的飛行動態(tài)焊接模式。這種協(xié)作方式不僅大幅提升了焊接效率，還顯著降低了設(shè)備磨損和能耗。 為企業(yè)實現(xiàn)高效率、高精度、高靈活度的低成本焊接工藝。

01 激光振鏡運動控制器在機械臂激光飛行焊接應(yīng)用

▲機械臂激光振鏡飛行焊接機臺示意圖▲

正運動技術(shù)機械臂激光振鏡飛行焊接硬件方案

正運動技術(shù)機械臂激光振鏡飛行焊接應(yīng)用演示案例

基于正運動控制平臺ZLaserMarking激光焊接系統(tǒng)，集成功率波形控制與漸入漸出等工藝功能，實現(xiàn)加工域內(nèi)激光焊接的高精度定位與高速動態(tài)響應(yīng)輸出。

ZLaserMarking激光焊接系統(tǒng)核心功能

• 掃描振鏡高精度校準

通過高精度相機獲取激光標刻實際坐標數(shù)據(jù)，與理論坐標進行比對，實現(xiàn)振鏡畸變誤差的自動運算與修正。

• 機械手系統(tǒng)實時協(xié)同控制

基于高速EtherCAT總線通信協(xié)議，構(gòu)建振鏡控制器與機械手控制器的實時數(shù)據(jù)通道。通過空間坐標映射，實現(xiàn)機械手世界空間坐標系實時轉(zhuǎn)換為激光器振鏡控制器軸的反饋位置。

• 掃描振鏡與機械手同步控制

基于反饋軸同步跟隨控制算法，構(gòu)建振鏡掃描-機械手運動的高精度同步機制。通過機械手運動軌跡與振鏡掃描路徑的疊加，動態(tài)調(diào)整振鏡偏轉(zhuǎn)角度，補償機械手位置偏移。保障激光束在高速運動過程中維持穩(wěn)定聚焦，達成三維空間復(fù)雜焊縫的精密成形。

• 激光功率實時控制

根據(jù)材料厚度、性質(zhì)以及焊接速率，實時調(diào)整激光功率。保障焊縫熔深和熔寬符合工藝要求。

激光飛行焊接操作流程

機械臂激光振鏡飛行打標運行加工效果

方案應(yīng)用優(yōu)勢

• 高速高精：融合先進控制算法與高性能硬件，實現(xiàn)激光束快速響應(yīng)及精確定位精度，保障焊接過程兼具高效率與高精度。
• 靈活易用：支持多種運動模式，可輕松實現(xiàn)直線、圓弧、三維軌跡等復(fù)雜軌跡的焊接，滿足各種焊接需求。
• 穩(wěn)健運行：具備完善的故障診斷和保護功能，確保持續(xù)穩(wěn)定作業(yè)周期，有效降低停機風(fēng)險。
• 生態(tài)擴展：配備標準化工業(yè)接口與模塊化開發(fā)平臺，支持與多品牌激光器、自動化設(shè)備快速集成，助力柔性化產(chǎn)線建設(shè)。

02 開放式激光振鏡運動控制器ZMC408SCAN-V22

獨立式激光振鏡運動控制器ZMC408SCAN-V22，集成激光控制、振鏡控制和總線軸/脈沖軸控制，助您實現(xiàn)高效精確的EtherCAT總線運動控制+激光振鏡解決方案。

● 可選6-64軸運動控制(脈沖+EtherCAT總線)；

● 2路帶反饋激光振鏡接口、1路LASER和1路FIBER激光電源專用接口；

● 支持一維/二維/三維PSO功能，可做視覺飛拍、精密點膠和激光能量控制；

● 激光振鏡控制與運動控制相互融合，可靈活構(gòu)建多軸聯(lián)動等方式的激光加工系統(tǒng)；

● 多維位置同步輸出PSO，板載24路通用輸入和20路通用輸出，其中4路高速色標鎖存，4路PSO和8路PWM輸出。

正運動技術(shù)專注于運動控制技術(shù)研究和通用運動控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級高新技術(shù)企業(yè)。正運動技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅持自主創(chuàng)新的同時，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運動控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內(nèi)少有、完整掌握運動控制核心技術(shù)和實時工控軟件平臺技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運動控制卡_運動控制器_EtherCAT運動控制卡_EtherCAT控制器_運動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運動控制PLC_運動控制_機器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運動控制卡等 。