天博综合体育中国官方网站 チームワークで精密レーザ溶接を改善

Photon Automation，Inc。（米国インディアナ州グリーンフィールド（2000年）

Photon天博综合体育中国官方网站化は现在、アプリケーション开発ラボ、エンジニアリング事业所、机械工场や制造スペースなど、25 万平方フィートの敷地を所有しています。カスタムオートメーションシステムの设计と​​开発のほか、アプリケーション开発サービスの提供、プロトタイプの制造と试験、制造性考虑设计（ dfm）のコンサルティングも行っています。Photon天博综合体育中国官方网站化は、半天博综合体育中国官方网站のスタンドアロンツールや治具から、完全に天博综合体育中国官方网站化された生产ラインまで、幅広い制品を取り揃えています。

2023 年、天博综合体育中国官方网站自动化は、エネルギー贮蔵用途で、バスバーとバッテリーターミナルを接合するための溶接システムに入札するよう依頼されました。依頼者はすでに别のプロトタイピング企业とレーザ溶接システムに取り组んでいましたが、结果に完全に満足しているわけではありませんでした。

特に、エンドユーザーの溶接プロセスで、大量のスパッタが発生していたことが问题でした。このようなスパッタは通常、溶接におけるポロシティや溶接强度の弱さと关系があることを彼らは理解していました。Photon自动化とのこれまでの有意义な実绩を鉴みて、同社であれば问题の原因を特定し、问题を解决するために必要な溶接技术を提供できると彼らは考えました。また、天博综合体育中国官方网站自动化はすべてをタイミングよく成し遂げられると彼らは确信していました。

成功のプロセスを见极める

天博综合体育中国官方网站自动化はまず、ミシガン州プリマスの天博综合体育中国官方网站体育中国官方网站に连络を取りま天博综合体育中国官方网站。同社は当社に対し、 coherentのモード可変ビームファイバー天博综合体育中国官方网站ザ（臂fl）を使用して、顾客から提供されたサンプルの试験を実施するよう依頼しました。过去にこの天博综合体育中国官方网站ザを使用した経験から、后方反射耐性、优れたビーム品质、クローズドループの出力制御の高度な机能を独自に组み合わせて、このようなタイプの困难な溶接に适切に対处できることを同社は知っていました。

この试験で、手臂fl の性能が确认されました。特に、レーザ出力を行ってスパッタの问题を解决する手段を空间的、时间的に制御できるという点です。さらに、この特定のプロセスで、部品の厚みに対応するために、 8 kWの出力が必要であることがわかりました。photon天博综合体育中国官方网站化のウィリアム・ハフマン首席执行官は、「臂fl で得られた结果に惊きはありませんでした」と述べています。「このようなタイプの极めて要求の厳しい溶接プロセスに対応する高い性能を备えていることは、过去の実绩で证明されています」

また、连贯は、溶接部の引张试験を実施し、その机械的强度を测定しました。そして、臂ファイバーレーザ加工で、接合部に要求される质を実现できることが确认されました。さらに、天博综合体育中国官方网站自动化は自社独自のct スキャナを使用し、溶接部の断面の详细なビューを取得しました。これが必要とされるのは、溶接部の外観が良好であるように见えても、见えない部分に问题が潜んでいる可能性があるためです。研磨され、エッチングが施された断面では、サンプルの前面や背面にあるかもしれないポロシティや割れが表示される场合と表示されない场合がありますが、 ct スキャナを使用し、溶接部の断面の详细なビューを取得しました。これが必要とされるのは、溶接部の外観が良好であるように见えても、见えない部分に问题が潜んでいる可能性があるためです。研磨され、エッチングが施された断面では、サンプルの前面や背面にあるかもしれないポロシティや割れが表示される场合と表示されない场合がありますが、 ctスキャンでは溶接部全体を3

臂レーザ溶接部のct スキャンで、天博综合体育中国官方网站自动化が期待していた结果を确认することができました。つまり、溶接部のポロシティが减少しており、溶接部におけるストレスライザーの集中度の低下と关系があることが确认されました。ストレスライザーは、溶接継手で局所的に応力集中が起こるという特徴です。このような応力集中によって、荷重や振动を受けた际に、割れや疲労といった不具合が発生する可能性が着しく高まることがあります。

天博综合体育中国官方网站自动化は、 ct スキャンの画像を含め、溶接の比较结果を顾客に提示しました。顾客の意思决定において、复数の要因が考虑されましたが、溶接システム制造の契约を获得できた决定的な要因は、実证された溶接の质であると天博综合体育中国官方网站自动化は考えています。

期待通りのレベルを実现天博综合体育中国官方网站

最初のアプリケーション试験で、要求される溶接プロセスを臂ファイバーレーザで実现できることが证明されましたが、天博综合体育中国官方网站自动化は、これに关わるプロダクションレディツールの开発に伴う作业がまだ多く残っていることを把握していました。

中心的な课题の1つは、天博综合体育中国官方网站ザ固有のスピード性能とその他の重要な机能を最大限に生かせる制御システムを构筑することでした。特に、臂ファイバー天博综合体育中国官方网站ザが、センタービームとリングビームの出力を极めて高速に、别々に変更する机能は、この机能がない他社制の天博综合体育中国官方网站ザと比べてアドバンテージとなります。この机能を最大限に生かせば、溶接プロセスの质を向上させ、同社の顾客のニーズを満たすスループット率を実现できると考えられていました。

この课题は、天博综合体育中国官方网站自动化のコアコンピテンシーに直接结びついていました。特に、レーザソース、ビーム伝送システム、モーション制御、パーツハンドリングロボットを组み合わせ、非常に困难な溶接作业を行うために必要なレベルの精度と制御を実现する能力です。この溶接では、高価値の材料、高性能の継手の要件、幅広い异种材料などの要素が重要となります。このような条件すべてによって、プロセスウィンドウが狭まり、より高度な制御が必要になります。

天博综合体育中国官方网站自动化が提供していた既制の制御システムでは、 8 msから12ms の范囲で遅延がありました。コントローラーが出力の変更を开始してから、レーザが実际に変更に応答するまでの间のこのような遅延によって、リチウムイオン电池セルに导体を溶接しようとする际に重大な问题が引き起こされました。これは、レーザで出力を変更できる速度よりはるかに速く、スキャナが加工面でビームを移动させることが可能であったためです。

天博综合体育中国官方网站のソフトウェアチームは、既存の制御ハードウェアの遅延の制约に直面し、このような不确定の遅延を补うために、コード内に待机时间を入れる必要がありました。 photon自动化のエンジニア、マイケル・デュポン氏は、疑似的な遅延を组み込み、コードを「チート」して、遅延するハードウェアに対处するのではなく、専用のシグナルプロセッサを使用することが、この障害の的确な解决策になると认识していました。

デュポン氏は、ワイヤラッピングしたマイクロプロセッサをベースとした制御盘を组み立て、天博综合体育中国官方网站自动化の経営阵にその案を披露しました。これが、天博综合体育中国官方网站自动化の高速専用制御プラットフォーム、 wonderboard™のきっかけとなりました。Wonderboard™は、カスタムレーザパスプランニングソフトウェアを利用した、ワークピース上のレーザの空间位置とあわせて、レーザのセンターとリングの出力を个别に独立制御することのみを目的としています。

相干の十分な协力を得て、天博综合体育中国官方网站自动化は臂ファイバーレーザの正确な动作について、相干の深い専门知识を活用することができました。これにより、同社は新しいコントローラーのパフォーマンスを完全に最适化することができました。 wonderboard™と（连贯的臂ファイバーレーザを组み合わせて使用​​することで、同社のシステム全体（コントローラー、スキャナ、レーザ）の遅延が2.5 µs まで削减されました。これは、ほぼ 5,000 倍の改善となります！5,000 倍の改善となります！天博综合体育中国官方网站自动化相干臂ファイバー天博综合体育中国官方网站ザが、纳入された溶接システムの核となりま天博综合体育中国官方网站。

「相干の臂ファイバーレーザが独自の机能を备え、このようなタイプの要求の厳しい溶接アプリケーションに大きなメリットをもたらすことは、このプロジェクトを开始する前から知っていました」と、天博综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站自动化のウィリアム・ハフマン首席执行官は述べています。「しかし、このプロジェクトの成功にとって同じように重要だったのは、 2 ce oster同作业を行っています。不明な点があるときや、相干のアプリケーションラボによる试験が必要なときに、すぐに回答を得ることができます。 photon Automationも相干に协力していきます。当社は、さまざまな机器を有しており、相干が直接行えない试験を実施することができます。たとえば、相干が直接行えない试験を実施することができます。たとえば、天博综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站が直接行えない试験を実施することができます。たとえば、 ct スキャニング机能を使用できるようにします。この体制により、レーザから可能な限り最高のパフォーマンスを引き出し、非常に速く达成することができます。その结果、お客様を常に満足させ、竞争力を维持できるようになります」

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