激光锡焊之激光锡膏激光焊接系统
采用大功率半导体激光器，与工控系统高度集成于工作台机柜，通过光纤连接准直聚焦头输出激光到工件表面，带有同轴监视摄像头便于产品示教和自动定位焊接，电动XYZ有效行程覆盖产品最大尺寸内任意焊点，能够满足大部分适用领域电子元器件的锡膏填充焊接需求，具有广泛的应用性和适用性。
激光器强制风冷免维护
系统高度集成占地小
电光转换效率高达47%
8万小时免维护
适合深孔焊接
激光锡膏激光焊接系统主要应用于3C电子、仪器仪表、汽车电子等行业领域，适用于无线耳机、振动马达，倒车雷达、屏蔽罩等焊接。
汽车拼焊板全自动激光焊接系统 第４３卷第２期啊Ｅ珲墩ｖ。１．４３Ｎ。．２ Ｆｅｂ．２０１３垫！！堡！月Ｅｌｅｃｔｒｉｃ驯ｄｉｎｇＭａｃｈｉｎｅ 汽车拼焊板全自动激光焊接系统 李斌１，郭涟１，郭平华１，王征１，钟如涛２ （１．武汉法利莱切割系统工程有限责任公司，湖北武汉４３０２２３；２．武钢设计研究院，湖北武汉４３００８０） 摘要：激光拼焊板已广泛应用－Ｉ－９５，－车－－和１造业，采用激光拼焊板工－Ｅ不仅能够降低整车的制造成本、物 流成本、整车重量、装配公差、油耗和废品率，而且可以减少外围加强件数量，简化装配步骤，同时提高车辆的碰撞能力、冲压成型率和抗腐能力。系统研究了汽车拼焊板全自动激光拼焊系统，采用高精度、快速、柔性电磁吸附装置夹紧工件以及激光切割一焊接一体化加工工艺，建立了焊接质量专家数据库，集成了在线检质量检测与焊缝跟踪系统。实现全自动激光拼焊生产线集成与自动控制系统，实现在一条 生产线上高质、高效率地进行直线、折线、曲线以及不等厚板多种类型板材的拼焊。 关键词：激光焊接；汽车拼焊板；自动焊接系统；柔性电磁铁中图分类号：ＴＧ４３９．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—２３０３（２０１３）０２—００６３—０５ ＤＯＩ：１０．７５１２１ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－２３０３．２０１３．０２．１ｌ Ａｕｔｏｓｐｅｌｌｓｙｓｔｅｍｏｆｗｅｌｄｉｎｇｐｌａｔｅａｕｔｏｍａｔｉｃｌａｓｅｒｗｅｌｄｉｎｇ ＬＩＢｉｎＩ，ＧＵＯＬｉａｎｌ，ＧＵＯＰｉｎｇ－ｈｕａＩ，ＷＡＮＧＺｈｅｎ９１，ＺＨＯＮＧＲｕ—ｔａ０２ ｆ１．ＷｕｈａｎＦａｒｌｅｙｌａｓｅｒｌａｂＣｕｔｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ４３０２２３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｓｉｇｎ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ
基于激光视觉的焊缝跟踪系统 一、焊缝自动跟踪系统构成 基于激光视觉传感,具有主动性、非接触、能获取物体的三维信息、灵敏度精度高、抗电磁场干扰能力强等优点,被认为是焊缝检测的主要发展方向。线激光法是一种直接获取深度图像的方法,它可以获取焊缝的二维半信息。基于激光视觉的焊缝跟踪系统如图1所示，主要有3个组成部分，分别是视觉传感、图像处理和跟踪控制。CCD摄像机垂直对准工件,激光器倾斜布置，激光器打出的激光,经柱透镜形成一光片照射到工件上形成一条宽度很窄的光带。当该光带被工件反射或折射后,经滤光片保留激光器发出的特定波长的光,而滤除其他波长的光,最后进入CCD摄像机成像。由于坡口各处与工件在垂直方向深度不同,故从垂直工件的方向看去,反射光成一折线,折线反映了光纹中心与焊缝坡口中心的三维位置关系。计算机对采集图像进行图像预处理，减少图像中的噪声污染，并加强焊缝特征信息信号，通过一定的算法提取焊缝特征点，得到焊缝与电弧偏差。此偏差作为跟踪控制系统的输入条件，依据控制算法进行处理，最后获得驱动信号控制焊炬运动，实现焊缝跟踪过程实时控制。 图像采集卡 图像预处理 焊缝识别 控制器 驱动系统 焊机控制 工件 激光器摄像机 滤光片 焊炬 焊缝 柱透镜 图1 系统构成 二、焊缝自动跟踪硬件设计 1.激光器 在本系统中决定采用半导体激光器。半导体激光器是以半导体为工作介质，具有超小形、高效率、结构简单、价格便宜、工作速度快、波长范围宽等一系列优点。本视觉系统中采用的激光器是红光一字线激光器，由点激光二极管发光通过一柱透镜变换成直线形的激光条纹。 有文献通过测量MIG焊弧光的光谱范围，提出弧光的范围为150～970nm。通过比较弧光波长与普通激光二极管波长，认为弧焊传感器中所用激光二极管的中心波长最好为467nm，594nm，610nm，632nm和950nm。从而可选择适当波长的激光感器以减少弧光对
一．安全注意事项 该设备属于四类激光产品，能产生漫反射，能引起人身伤害或火灾，在使用本机器之前，请仔细阅读以下安全注意事项，以确保能安全、正确的操作本机器。 1.本机供市电380V，箱内有高压，开机状态下不可触摸机器内部。 2.不准私自拆卸、安装、改造焊接机。 3.把焊接机放在水平和安全的地方。 4.接地，如果不接地，发生异常的时候你可能会触电。 5.不要窥视或触摸激光。 6.在操作过程中请佩戴好防护眼镜、防护手套、长袖夹克、皮革围裙等保护眼 睛和皮肤免受飞溅物的伤害。 7.避免激光直射皮肤。 8.不要触摸正在焊接或者钢焊接完成的工件。 9.只能使用给定的电缆。 10.不可损坏电源线和各种连接线。 11.若机器出现非正常情况，请立即按下急停按钮关机停止使用。 12.戴心脏起搏器的人严禁靠近焊接机，焊接机工作时会产生磁场，可能影响到 起搏器的正常工作而危害患者生命。 13.不要把水泼在焊接机上，水洒在焊接机上可能引起焊接机短路或者起火。 14.焊接机上不可放盛水的容器，水洒在焊接机上可能引起触电或火灾。 15.焊溅物可能点燃易燃品，所以焊接时远离易燃品。 16.为避免火灾，禁止让激光照射易燃材料。 17.除了焊接指定工件，焊接机不能移作他用。 18.为了以防万一，焊接机旁要放置灭火器。 19.焊接机要定期维护和保养，以防止任何潜在的危险。
二．使用注意事项 1.配备具有激光和焊接机的相关知识与经验的担当人员，担当人员不仅要掌握 焊接机的安全锁钥匙和密码，而且要指导操作者如何使用焊接机。 2.建立专用的激光焊接区，同时在焊接区设立“闲杂人员禁止靠近”等相关标 示。 3.把焊接机安装在水平、牢固的地方，不准放在倾斜的地方。 4.请在环境温度为5℃~30℃，湿度不大于35%的环境中使用本焊接机，周围环 境温度不应波动过大。禁止在下列环境中使用本焊接机： 有油污的环境；有震动的环境；有腐蚀的环境；高频噪声的环境； 潮湿的环境；含有高浓度碳、氮、硫的氧化物（CO 2、NO X 、 SO X ）的环境。 5.在冬天，如果环境温度降到0℃以下，水箱里的水就会结冰，水箱可能冻破。 所以特别小心在冬天要保证焊接机的环境温度不要低于0℃。如果环境温度降到0℃以下，请先排干水箱里的水，同时可以参考相关章节的介绍。 6.如果环境温度变化剧烈，在YAG激光棒和镜片上会形成水蒸气，这会影响焊 接机的使用。所以，尽可能阻止环境的剧烈变化。如果已经形成水蒸气，那么开机后先预热一会儿再使用机器。 7.如果焊接机的机壳有污点或水，请用干布或潮湿的布擦干。如果污点擦不干 净，可用中性的清洁剂或酒精擦拭干净。不可用汽油或油漆稀释剂擦拭机器。 8.禁止把螺丝或硬币等放在焊接机的内部或外部，这样可能引起短路而损害机 器。 9.请用手轻轻操作按钮，不要用螺丝刀等工具接触按钮。尤其不要用尖锐的东 西接触触摸屏，这样会造成触摸屏的永久性损害。应该用手指或专用的触摸笔操作触摸屏。 10.按钮和开关不要连续操作，保证每次只按一次。反复的开关对机器的寿命有 影响。
激光焊接机五大组成模块讲解 1、设备整体介绍： 激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功么密度等特点进行工作。通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内，在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区，从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。TY-LF-260型激光焊接实训机采用恒流脉冲式激光电源、灯泵浦Nd:YAG固体激光器、进口三菱PLC运控系统和高精度二维执行机构等核心模块组成。产品整机一体化机身结构，有功能集成度高、操作人性化设计、传动系统稳定、焊接加工效率高等特点，可完成电子、机械器件焊接加工，广泛应用于航天、通讯、电子、汽车制造等加工制造类行业。 2、激光焊接机五大组成模块的作用及介绍： （1）光学系统是激光焊接设备的核心部分，由灯泵浦Nd:YAG固体激光器、谐振腔模块、激光指示定位系统、扩束系统和聚焦系统组成。激光输出的好坏直接影响到激光焊接加工效果，因此激光器及整机激光光路的调试方法是学习阶段和实际应用当中必须掌握的技能。通过对此模块的仿真实训，可以使学员全方位了解激光焊接设备中光学系统的组成及工作原理，各光学器件的结构与调试方法。 ◆激光器：焊接设备激光器为灯泵浦Nd:YAG固体激光器，由激光金属腔、泵浦氙灯和 Nd:YAG激光晶体组成。其中激光金属腔为上下分体式全腔水冷式结构，全镀金面反射瓦块，光学反射率高，有助于激光反射集中，输出光束能量强；激光器泵浦源为强亮度高压氙灯，脉冲式出光激励激光晶体产生激光，使用寿命长；激光器工作物质为Nd:YAG 激光晶体。 ◆谐振腔：激光设备中光学谐振腔指的是全反膜片镜架和半反膜片镜架之间的组成区 域，当然其中包含激光腔体；谐振腔是产生激光不可或缺的重要部分，通常谐振腔的长度直接影响到激光输出的光束质量及功率能量的大小；对于激光设备而言，谐振腔的最佳长度一般在≥4倍的激光器腔长的距离（例：激光腔体有效腔长为130mm，则谐振腔的长度为≥520mm较为合适；具体效果以实际应用情况为准）。 ◆基准光定位系统：基准光是激光光路调试及加工应用当中的重要部分，激光设备当中 一般会采用波长为635nm-650nm的红光点状激光器作为光学基准定位，此激光器定位精准，且输出功率小，光束集中不易发散，作为激光设备整体光路调整及加工的指示定位光，实际应用效果极佳。 ◆扩束系统：激光焊接设备中的扩束系统采用的是2.5倍的光学扩束镜，扩束镜通过将 主光路输出的激光束进行准直、扩束后，可将原有的输出激光光斑扩大至原来的2.5倍，使之光束模式更好，能量更为集中；准直之后的激光束经过聚焦后可得到能量更为集中的精细光斑。 ◆聚焦系统：激光焊接设备中的聚焦系统是由45°导光反射镜、聚焦镜片、调焦输出筒 和吹气组件所组成；经过准直扩束后的激光光束先经过45°导光反射镜，被折射到加工平台，再由聚焦镜片将激光束聚焦到能量最为集中的状态进行焊接加工；调焦输出筒和吹气组件是在实际焊接应用中起到焦距调整和辅助气体保护的作用。 （2）控制系统是激光焊接设备的重要部分，由控制器模块、控制电路、功能控制面板、等组成。此系统完成激光设备的逻辑功能控制、电气控制及电器电压输出、执行程序编辑、自动加工应用等功能。通过对此模块的仿真实训，可以使学员全方位了解激光焊接设备中电气控制系统的组成及工作原理，各电子元器件的结构与调试方法。 ◆控制器模块：激光焊接设备中的控制器部分是整个电气控制电路中的核心器件，一般 采用三菱Fx2n-20GM型PLC微型电脑控制器、SMC-6480型运动控制器等型号的控制器； 此类控制器功能强大，能够完成整机执行程序的编辑及逻辑控制和整机自动加工，一般
顺开机械手弧焊工作站 技术方案 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 2009年7月
第一章方案概述 1.方案设计依据 甲方所提出的要求以及图片； 2.项目条件和要求 ?焊接工件名称：箱体总成最大 1000mm*1000mm*1800mm（W*L*H）（长度、宽度和 高度均有变化）。 ?材料：不锈钢；厚度：δ＝3 mm； ?焊接方法：机器人MAG焊接方式； ?设备规划： 配置1套机器人及MAG焊接系统、1套机器人滑台、1台单轴变位机，1套机器人焊接夹具，激光检测和跟踪系统等。具体见设备布局参考图。 第二章焊接工艺分析 1.箱体工序划分： 工序1、人工点固工件（组焊夹具甲方设计制造，甲方自备焊接设备，箱体共4个部件）； 示图：
工序2、人工将工件装在变位机夹具上，机器人焊接。焊接完成后人工卸件。 示图：机器人焊接如图所示的焊缝 2.焊接工艺（MAG）： 1)焊丝直径选用Φ0.8-Φ1.0mm； 2)机器人MIG焊接的平均焊接速度取：6-8 mm/秒； 3)每条焊缝的机器人焊接辅助时间，即机器人平均移动时间取：3秒（包括机器 人变换姿态、加减速、空程运动时间，及焊接起弧、收弧时间）； 第三章系统总体方案 1.方案总体介绍 本方案采用KUKA KR16L/6机器人和弗尼斯的TPS4000焊接系统，通过sevorobot 的DIGI-I激光传感器检测焊缝的位置进行焊接，并增加激光跟踪系统随时对焊接进行修正。 机器人夹具放在单轴变位机上，机器人安装在外部轴滑台上，保证焊接的姿态。 经过仿真：目前需用的机器人基本上可以满足最长1800的焊接。 关于夹具能适应多品种的问题：目前认为一套夹具可以通用，由于工件宽度及高度变动范围太大，为了适应有些型号的工件焊接，需要手工更换夹具上的部分底座。
汽车激光焊接常见缺陷 及解决方案 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
汽车激光焊接常见缺陷及解决方案 摘要：目前参照标准不统一，对于汽车行业自动化程度较高的加工，建立统一的工艺标准，有利于设备的推广。文章后部分析总结常出现的缺陷，并给出解决方案。 一、国外激光焊接汽车标准 关于大众汽车的激光焊接标准 1、板材要求参考DIN 18800 Part7，，或DVS Code of Practice 0705，。适用碳钢板板材厚度~3.0mm，板材结构承受静载。板材包括焊缝接头类型，材料种类（参考DIN EN ISO13919-1） 2、激光焊接焊缝按照要求进行一些强制性的检测，焊缝横截面外观尺寸参考DIN 32511进行，主要包括余高、熔深、熔宽、焊接深度、板材厚度等，参见图1。 图1 激光焊接横截面尺寸 3、激光焊接要求 参照DVS 3203 Part 3，材料分成冷轧钢板（ DIN 1623 Part 1，即EN10027）、轧带钢（DIN 1624，即EN 10027），热轧带钢板（C<%，TL 1111）、冷轧窄带板（参见DIN 17100，即EN 10027），对于钢板中碳含量大于%，或锌层厚度大于，需要咨询工程师。 4、焊缝设计 焊缝可焊性主要考虑三个因素：设计，材料和生产。焊缝的主要设计特性包括负载特性、焊缝参数、装夹、工件的可容允度、焊后处理等，参见DIN 8528 Part 1。 设计布局（参见DVS 3203-4） 主要考虑接头类型（对接、角接、搭接、叠焊、卷边等）、焊缝类型（包括位置等信息）如果是镀锌板，平板对接间隙控制在 ~0.1mm，角焊缝单边角度大于10°。 工艺和质量保证 焊缝质量参见EN 729 Part 1 ，全面的质量要求参见EN 729 Part 2。 当没有明确说明时，可参见通用标准EN 25817 和En ISO 13919-1，一般情况下满足B级要求。 评价标准：外部缺陷或成型标准参见EN 970，用五倍放大镜观察焊缝成型即可。 破坏性试验：如图所示未熔合是焊接缺陷中的一种。 a 激光焊接缺陷 b 叠焊横截面尺寸 c 搭接横截面尺寸
激光焊接原理与主要工艺参数 1．激光焊接原理 激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104~105 W/cm2为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105~107 W/cm2时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。 其中热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。 用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。下面重点介绍激光深熔焊接的原理。 激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500 0C左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数米。 2. 激光深熔焊接的主要工艺参数 1)激光功率。激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，熔深很浅，一旦达到或超过此值，熔深会大幅度提高。只有当工件上的激光
1、目的 保证装配车间的生产过程有规律性、准确性以及可追溯性。 2、范围 生产部实施生产的全过程，可作为工艺人员制作工艺文件，现场工艺控制，以及生产申购紧 固工具的依据。 3、规定内容： 1、结构件 1.1进行装配所用的结构件件（包括自产、外购、外协件）必须为检验合格品，并与图纸要求相符合。结构件组装必须严格按照作业指导书中规定的方法、工具及朝向进行组装。 1.2同一类型元器件、同一件结构件或同类型结构件上的螺钉应是大小、型号规格相同的，并且螺钉的安装方向保持一致。 1.3铜排、铁轨及其它五金件经过加工后必须要做防锈及去毛刺工作。 1.4螺钉螺母紧固及要求 1.4.1一般紧固件是组合使用的。如果螺钉/螺栓 + 弹垫 + 平垫在一起使用，同时又按照“螺钉头/螺栓头----弹垫----平垫”这样的套叠次序装配时，建议使用组合件。 用双螺母时，应先装薄螺母后装厚螺母。螺钉紧固必须严格按照作业指导书中规定的工具及力矩要求进行紧固；在无力矩扳手的情况下紧固时，以弹簧垫圈完全被压平后再向前拧1/5~1/4圈为准，弹簧垫圈不能断裂或产生其他的变形，螺钉不得出现滑丝、打断现象，螺钉头或螺帽不得有打花、起毛刺、破损现象。 有平垫及弹垫的螺钉可以不必点螺纹胶(注：机械类的连接必须点螺纹胶)，无平垫和弹垫的在非特殊情况下必须点螺纹胶加固。 1.4.2判断标准 螺钉、螺栓和螺母拧紧后，螺钉、螺栓一般应以露出螺母2-3个螺距为宜。其支承面应与被紧固零件贴合严密。螺钉紧固完毕后，需进行一次自检，确认无误后，在螺钉/螺母上用红笔画一道红线做标识。 1.4.1常见螺钉螺母紧固示意图
1.5螺钉紧固顺序要求 电批头、螺丝刀头或套筒应与螺钉或螺母垂直，不得倾斜。同一零件用多个螺钉或螺栓紧固时，各螺钉（螺栓）需采用顺时针、交错、对称顺序逐步拧紧，如有定位销，应从靠近定位销的螺钉或螺栓开始。 紧固顺序示意图 螺钉紧固流程图：
激光焊接机器人焊缝跟踪方法
激光焊接机器人焊缝跟踪控制方法 陈智龙 120160033 摘要：当前激光焊接机器人在实际的工业生产中应用的越来越广泛，在汽车制造业以及其他机器制造业激光焊接机器人在生产中的作用也越来越大。如何提高焊接机器人的焊缝精度问题以及控制焊缝轨迹已成为激光焊接机器人发展的首要难题。 关键词：激光焊接机器人；焊缝轨迹；控制 0引言 激光作为焊接和切割的新手段应用于工业制造，具有很大发展潜力。在国际汽车工业领域，激光加工技术已广泛得到了应用，激光切割与焊接逐渐成为标准的汽车车身生产工艺．国内也已积极推广应用，但目前主要还是以引进成套激光加工设备为主，用于激光钎焊、激光渗透焊、激光对接焊、白车身激光三维切割和激光金属零件表面热处理[1]. 由于成本考虑，有些汽车厂家则直接进口国外激光加工的零部件．为提升我国汽车制造的技术能力，我们应依靠国内技术能力，自主创新，在更广范围和更深层次上，加快激光加工在制造业的应用发展．车身在整车制造中占有重要地位，不仅车身成本占整车的40％～50﹪，而且对汽车安全、节能、环保和快速换型有重要影响。 人口老龄化不断逼近，各制造业工厂着手进行技术改造工程设计，采用了许多工业机器人，以提高生产线的柔性程度为基础，为制造厂家提供了生产产品多样化，更新转型的可能性．以上汽大众汽车车 身生产车间为例，机器人能独立完成工件的移动搬运、输送、组装夹紧定位，可完成工件的点焊、弧焊、激光焊、打磨、滚边、涂胶等工作．有的工位上把上件、夹具、工具以机器人为中心布置，以便机器人能完成多个工序，实现多品种、不同批量的生产自动化．采用机器人使焊接生产线更具柔性化、自动化，使多种车身成品可在一条车身装焊生产线上制造，实现多车型混线生产．因此，焊接生产线必须很容易地因产品结构、外形的改变而改变，具有较高的柔性程度[2] 。 由于柔性车身焊接生产线可以适应汽车多品种生产及换型的需要，是汽车车身制造自动化的必然趋势，特别是进入上世纪90年代以后，各大汽车厂家都
CQI-17锡焊系统评审 参训对象： 锡焊工厂特种工艺审核员；锡焊产品与工艺设计师；现场质量控制工程师；生产管理人员；负责锡焊零件采购和供应商管理的人员（SQE）。 课程收益： 全面理解CQI－17锡焊系统的要求, 识别和满足顾客特殊要求； 获得有效实施CQI-17的方法和思路； 学习锡焊过程控制的有效方法； 识别锡焊过程失效模式并采取预防行动； 降低锡焊产品的风险； 借助于AIAG推荐的方法和工具策划和改进锡焊系统，从锡焊质量策划、现场管理和物料处理以及锡焊设备控制等角度推进组织的整体提升。 课程定位： 锡焊作为一个特殊的工艺过程，由于其材料特性的差异性、工艺参数的复杂性和过程控制的不确定性，长期以来一直视为汽车零部件制造业的薄弱环节，并将很大程度上直接导致整车产品质量的下降和召回风险的上升。 美国汽车工业行动集团AIAG的特别工作小组（焊接工作组）2010年3月发布了锡焊系统评估CQI-17标准，CQI-17标准作为客户和产品标准补充要求。该标准定义了锡焊管理系统的基本要求，提供了锡焊制造过程审核的共同方法, 以达成持续改进、缺陷预防和降低供应链的变差和浪费。SSA用以评估一家企业达到评估标准的能力，达到客户的要求、行业规定和企业自定的标准。SSA也可以在企业与其供应商之间使用。 预备知识： 有关锡焊基础知识和生产过程的知识； ISO9001:2015或IATF16949:2016质量管理体系知识； 汽车行业的核心工具（APQP/FMEA/MSA/SPC/PPAP） 课程大纲： 0. 培训项目说明 0.1培训师自我介绍 0.2培训时间安排、内容大纲和注意事项 0.3学员介绍：明确学员的培训期望 1.CQI-17 简介 1.1 CQI-17是顾客特殊要求 1.2 CQI-17框架及结构 1.2.1 范围 1.2.2 锡焊系统评估程序 1.2.3 评估表和过程表 1.3 CQI-17与IATF16949 2. 锡焊基础知识 2.1锡焊过程材料的基础知识（焊料、焊剂、清洗剂…）2.2典型锡焊工艺技术与应用 2.3 典型锡焊工艺常见缺陷及原因分析 2.4 常见锡焊过程及要求的介绍（过程表A－S） 过程表A - 焊膏印刷 过程表B - 检查 …… 过程表S - 焊接返工 讨论2：用PFMEA对锡焊过程进行风险分析 3.CQI-17 过程方法运用
CQI-17特殊过程：锡焊系统评审 培训课程大纲 一、培训背景： 锡焊作为一个特殊的工艺过程，由于其材料特性的差异性、工艺参数的复 杂性和过程控制的不确定性，长期以来一直视为汽车零部件制造业的薄弱环节，并将很大程度上直接导致整车产品质量的下降和召回风险的上升。 美国汽车工业行动集团AIAG的特别工作小组（焊接工作组）2010年3月 发布了锡焊系统评估（Soldering System Assessment：SSA）CQI-17标准， CQI-17标准作为客户和产品标准补充要求。 该标准定义了锡焊管理系统的基本要求，提供了锡焊制造过程审核的共同 方法, 以达成持续改进、缺陷预防和降低供应链的变差和浪费。 SSA用以评估一家企业达到评估标准的能力，达到客户的要求、行业规定 和企业自定的标准。WSA也可以在企业与其供应商之间使用。 CQI-17特殊过程：锡焊接系统评审（Soldering System Assessment）由AIAG（美国汽车工业行动集团）焊接工作组2010年3月发布，作为对锡焊工艺供应商的过程能力的评估要求。 二、培训目标： ——全面了解CQI-17锡焊系统审核（SSA）要求和相关技术标准的要求； ——获得有效建立焊接管理体系的思路和方法； ——掌握运用过程方法有效实施焊接这一特殊过程审核的审核技巧； ——提高对焊接产品和过程的风险意识。 三、培训对象： 焊接工厂特种工艺审核员、焊接产品与工艺设计师、现场质量控制工程师、生 产管理人员、负责焊接零件采购和供应商管理的人员（SQE）。 四、课程大纲：
第一章：AIAG有关特殊过程的特殊要求 ——CQI-17是顾客特殊要求 ——CQI-17框架及结构 ——范围 ——锡焊系统评估程序 ——评估表和过程表 ——CQI-17与TS16949 第二章、典型锡焊工艺介绍 ——锡焊过程材料的基础知识（焊料、焊剂、清洗剂…）——典型锡焊工艺技术与应用 ——典型锡焊工艺常见缺陷及原因分析 ——锡焊原理 ——SMD技术概要 ——试验及检验 ——手工焊接 第三章：典型锡焊失效模式分析及过程控制 ——锡焊过程识别 ——锡焊过程失效影响分析 ——锡焊过程失效原因分析 ——锡焊过程失效控制分析 ——锡焊过程控制策略 ——锡焊过程统计过程控制及案例分析 第四章：CQI-17（SSA）审核标准 ——CQI-17标准的结构与内容
电池顶盖侧焊激光焊接系统方案 供应商： 签字代表： 日期： 电池顶盖侧焊激光焊接系统方案
一、客户要求 1、设备要求 要求做一条生产线，用于方形动力电池入壳后的自动传输,自动焊接封口、电池自动传输、自动绝缘电阻测试、自动气密性检测、自动打条码。焊接后产品表面要求平整、焊接牢固、无虚焊。 焊接电池如下图所示。 2、来料状态 （1）电芯入壳，保持架与盖板下端面贴紧重合； （2）盖板四周与壳体周边吻合； 3、 来料材质 AL 4、来料尺寸 二、来料要求： 1、宽度尺寸精度＜±0.1mm ； 2、厚度尺寸精度＜±0.1mm ； 3、盖子和壳体配合良好 三、技术方案 3.1、方案采用两台焊接机进行焊接，两台检测机进行检测，一条流水线进行电池的传输，流水线分为若干流道，设备总体外形图如图1所示，机器外形尺寸11000mmX2500mmX2000mm(长X 深X 高)；
图 1 设备总体外形图 3.2 、焊接方案简介 针对动力电池盒体及端盖的焊接要求，本方案由激光焊接机，电池检测机，在线打标机，自动流水线等单元构成。其功能是依次完成电池的焊接，短路测试，气密性测试，电池打标，NG 品自动剔除等相关工序。 激光焊接机由激光器，激光焊接头，XYZ 三轴数控轴，旋转夹具，二工位驱动轴,随动机构,四关节机械手上下料等各两套构成，其主要作用是：采用双工位上料方式上料，一次性完成方形电池的四面焊接。 电池检测机由短路测试组件，气密性测试组件，转盘组件，四关节机械手上下料，在线激光打标等机构组成，其主要作用是：将流水线上焊接完成后的电池夹持到转盘 自动流水线
激光锡焊-微型化器件最佳焊接方式 随着IC (Integrated Circuits)芯片设计水平和制造技术的提高，SMT (Surface Mounting Technology)正朝着高密度、高可靠性的微型化方向发展,因此对传统的焊接方式也提出了挑战，新型激光锡焊将成为焊接领域新型武器。目前，QFP (Quad Flat Package)的引脚中心距已达到了0.3mm，单一器件的引脚数目可达到576条以上。这使得传统的气相再流焊、热风再流焊及红外再流焊等传统焊接方法在焊接这类细间距元器件时，极易发生相邻引线焊点的“桥连”。 此外，在传统的线材焊接领域，IC技术的进步，从另一方面推动了线材加工的工艺和技术发展。例如，传统的连接器领域，PCB和端子尺寸的进一步微小化，使得传统的Hot Bar 锡焊和电烙铁锡焊存在工艺瓶颈。此外，由于传统HOT BAR焊和电烙铁焊等接触性焊接工艺，存在对线材和传输性能伤害的隐患，在对线材传输品质、速率要求高的领域，生产厂商都尽量避免使用这些方式来焊接。 同时，一些新型MEMS器件的出现，例如手机摄像头模组，使得电子元件的锡焊摆脱了传统的平面焊接的概念，向着三维空间焊接方向发展。对于此类器件，电烙铁等接触性加工方式容易产生干涉，需非接触性且高精度的加工方式。 因此，越来越多的人对新的焊接进行了研究。其中激光锡焊技术以其特有的热源性质，极细的光斑大小，局部加热的特性，在很大程度上有助于解决此类问题，因此，也受到了越来越多生产厂商的关注。 一般而言，激光软钎焊有以下几个方面的优点：激光加工精度较高，光斑可以达到微米级别，加工时间程序控制，精度远高于传统工艺方式；非接触性加工，不存在接触焊接导致的应力；细小的激光束替代烙铁头，在加工件表面有其他干涉物时，同样便于加工；局部加热，热影响区小；无静电威胁；激光是最洁净的加工方式，无耗品，维护简单，操作方便。可在双面印刷电路板上双面元件装配后加工；重复操作稳定性好,钎剂对焊接工具污染小，且激光照射时间和输出功率易于控制，激光钎焊成品率高；激光束易于实现分光，可用半透镜、反射镜、棱镜及扫描镜等光学元件进行时间与空间分割，能实现多点同时对称焊；以YAG激光或半导体激光作为热源时，可用光纤传输，因此可在常规方式不易施焊部位进行加工，灵活性好；聚焦性好，易于实现多工位装置的自动化。 激光软钎焊的原理 激光锡焊属于激光加工的一种。激光加工就是将激光束照射到加工物体的表面，用以去除或熔化材料以及改变物体表面性能从而达到加工的目的，因此属于无接触加工。其主要特点是被加工工件变形小、热影响区小、无惰性、无噪音、加工速度快。由于光束的能量和光束的移动速度都是可以调节的，因此可以实现各种加工的目的。 激光软钎焊是以激光作为加热源，辐射加热引线(或无引线器件的连接焊盘)，通过焊膏(或者预制焊料片)向基板传热,当温度达到钎焊温度时，焊膏熔化，基板、引线被钎料润湿，从而形成焊点。 无铅钎料的应用给电子组装工艺带来巨大的挑战 Sn-Pb 钎料一直得到人们的重用，而且也是电子组装技术中应用最广泛的材料，这与其较低的熔化温度，良好的导电性，优良的力学性能、冶金性能和可焊性，以及低廉的成本是分不开的。Sn-Pb 钎料中含有Pb，Pb 及其化合物都有很大的毒性，会对人类及环境造成很大的危害。电子工业中大量使用的Sn-Pb 合金钎料是造成污染的重要来源之一。随着人类环保意识的增强，环境友好无铅钎料的研发日益成为钎焊领域和电子组装领域迫在眉睫的问
激光焊接工艺详解 随着科学技术的发展，近年来出现了激光焊接。那么什么是激光焊接呢？激光焊接的特点与优点又有哪些呢？ 下图是激光焊接的工作原理： 首先，什么是激光？世界上的第一个激光束于1960年利用闪光灯泡激发红宝石晶粒所产生，因受限于晶体的热容量，只能产生很短暂的脉冲光束且频率很低。虽然瞬间脉冲峰值能量可高达106瓦，但仍属于低能量输出. 激光技术采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束，假如焦点靠近工件，工件就会在几毫秒内熔化和蒸发，这一效应可用于焊接工艺高功率CO2及高功率YAG激光器的出现，开辟了激光焊接的新领域。激光焊接设备的关键是大功率激光器，主要有两大类，一类是固体激光器，又称Nd:YAG 激光器。Nd（钕）是一种稀土族元素，YAG代表钇铝柘榴石，晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG激光器波长为1.06μm，主要优点是产生的光束可以通过光纤传送，因此可以省往复杂的光束传送系统，适用于柔性制造系统或远程加工，通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车产业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一类是气体激光器，又称CO2激光器，分子气体作工作介质，产生均匀为10.6μm的红外激光，可以连续工作并输出很高的功率，标准激光功率在2-5千瓦之间。 与其它传统焊接技术相比，激光焊接的主要优点是： 1、速度快、深度大、变形小。 2、能在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移；激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。 3、可焊接难熔材料如钛、石英等，并能对异性材料施焊，效果良好。 4、激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：1，最高可达10：1。 5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精确定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。 6、可焊接难以接近的部位，施行非接触远间隔焊接，具有很大的灵活性。尤其是近几年来，在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术，使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。 7、激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工，为更精密的焊接提供了条件。
激光焊接和激光钎焊 激光束为金属材料的连接提供了很多方法。既可以从表面将工件连接起来，也可以生成很深的焊缝。激光焊接可以与传统的焊接工艺相组合，此外还可以实现激光钎焊。 利用激光，既可以焊接高熔点的材料，也可以焊接高热导率的材料。由于熔体小、熔化时间短并且可控，因此激光甚至可以将用其它方法无法焊接的材料连接起来。必要时可以使用助焊剂。 在采用激光钎焊技术时，通过一种助焊剂将对接工件连接起来。钎焊焊缝的表面光滑、干净。与工件之间构成弧形的过渡面，因此无需后续处理。例如在汽车制造业，激光钎焊被用于加工行李厢盖或者车顶。 即使是用连续发射的激光束进行缝焊，其热影响区和工件的整体加热程度也比利用电弧焊或者等离子体焊接工艺时要低几个数量级。可以很好地对输入热量进行监控、调节、保持稳定或者精确控制。 采用激光的点焊和缝焊 激光焊接可以用单独的激光脉冲或者在连续波运行模式下进行连接作业。 以连续焊缝用激光焊接一个管材 焊缝形状表明了对接工件的边缘如何相互接合。例如既可以是相互重叠，也可以是相互对接。焊缝是否连续，或者是否由各个单独的焊缝组成？焊缝是否由很多短线条或者小圆圈组成？对于判断焊缝类型适用的标准是：焊缝必须达到要求的强度，不得向工件传导太多热量。
激光点焊一个氙气大灯 不同的焊缝类型要求激光源以不同的运行模式运行。 连续波运行模式 在这个运行模式下，活性介质被不断激励，产生了连续的激光束。 脉冲运行模式 相反，在脉冲运行模式下，活性介质不是被连续地，而是被脉动地激发。由此产生了时间上断断续续的激光束。此时，激光材料加工的重要参数包括激光脉冲的周期和能量以及脉冲频率。 使用焊丝和粉末的激光堆焊 堆焊属于一种制造工艺，用于现有工件的维修或者改型，以及表面的修饰。根据工作任务不同，可以采用手动或者自动激光堆焊。 手动激光堆焊 在采用手动激光堆焊时，焊工“用手”将助焊剂引导到加工位置。在这种工艺中，大多数情况下用一条直径在 0.15 到 0.6 mm 之间的焊丝作为助焊剂。激光束将焊丝熔化。熔体与同样被熔化的基材牢固地连接在一起，然后重新凝固。留下一小块隆起的区域。点对点、线对线和层对层，焊工塑造出所想要的形状。在作业过程中，氩气气流将工作区域与空气隔离开。最后重新恢复原先的形状，也就是通过磨削、旋转、铣削或侵蚀工艺。
焊接机培训大纲 课程目标： 本课程帮助学员学习焊接的工艺特点，结合焊接的工艺讲解激光焊接使用的焊接参数，讲解设备结构特点。使学员能够对公司的焊机设备有一个全面的了解。 课程对象 初级合格销售工程师 课程讲师 刘勇＼何放 课程时间 ２小时 课程大纲： 第一章 焊接原理 1.1 激光器原理 1.2 激光焊接原理 1.2.1 不同材料吸收特性的比较 １.2.2 激光焊接工艺参数介绍 第二章 焊接机结构以及组成 2.1 焊接机光路结构 2.1.1 激光器光路组成 2.1.2 外光路系统组成 2.2 焊接机电源组成 2.2.1 激光电源结构以及组成 2.2.2 焊接机控制组成 第三章 技术参数 各种机型技术参数对比图 第四章 产品特点 4.1与竞争对手相比优势 4.1.1光路结构优势 4.1.2电源性能优势 4.2与竞争对手相比劣势
4.2.1 系统集成能力 第五章 目标市场及主要应用 5.1目标市场 5.1.1 使用主要行业 5.1.2 潜在行业 5.2主要应用 结合样品介绍焊接机的应用 第一章焊接原理 1.1 激光器的原理 激光器的基本结构示意图 谐振结构图
Nd3+-YAG激光器 (Nd3+- Y3Al5O12)钇铝石榴石晶体 可连续/高重频率 1.2激光焊接的原理 在我们实际生活中，各种部件是由材料组成。 不同的材料，其本身的反射激光的特性决定了激光对其起作用的大小。 反射率越高，吸收的光能越少。反之，则吸收的光能越多。 熔池的形成：金属在激光作用下表面将发生一系列的变化，在其表面被激光加热并迅速象深处传导，在激光功率密度一定的情况下表面将溶化，部分在激光功率密度高时被瞬间汽化，在工件表面形成熔池。 焊缝的形成：在焊接过程中，通过工件相对激光移动，使得熔化金属沿某一个角度加速，液体金属传热作用温度迅速降低，液体金属形成焊缝。
汽车激光焊接常见缺陷及解决方案 摘要：目前参照标准不统一，对于汽车行业自动化程度较高的加工，建立统一的工艺标准，有利于设备的推广。文章后部分析总结常出现的缺陷，并给出解决方案。? 一、国外激光焊接汽车标准? 关于大众汽车的激光焊接标准? 1、板材要求参考DIN 18800 Part7，，或DVS Code of Practice 0705，。适用碳钢板板材厚度~3.0mm，板材结构承受静载。板材包括焊缝接头类型，材料种类（参考DIN EN ISO13919-1）? 2、激光焊接焊缝按照要求进行一些强制性的检测，焊缝横截面外观尺寸参考DIN 32511进行，主要包括余高、熔深、熔宽、焊接深度、板材厚度等，参见图1。 ? 图1 激光焊接横截面尺寸 3、激光焊接要求? 参照DVS 3203 Part 3，材料分成冷轧钢板（DIN 1623 Part 1，即EN10027）、轧带钢（DIN 1624，即EN 10027），热轧带钢板（C<%，TL 1111）、冷轧窄带板（参见DIN 17100，即EN 10027），对于钢板中碳含量大于%，或锌层厚度大于，需要咨询工程师。? 4、焊缝设计? 焊缝可焊性主要考虑三个因素：设计，材料和生产。焊缝的主要设计特性包括负载特性、焊缝参数、装夹、工件的可容允度、焊后处理等，参见DIN 8528 Part 1。? 设计布局（参见DVS 3203-4）? 主要考虑接头类型（对接、角接、搭接、叠焊、卷边等）、焊缝类型（包括位置等信息）如果是镀锌板，平板对接间隙控制在~0.1mm，角焊缝单边角度大于10°。? 工艺和质量保证?
焊缝质量参见EN 729 Part 1 ，全面的质量要求参见EN 729 Part 2。? 当没有明确说明时，可参见通用标准EN 25817 和En ISO 13919-1，一般情况下满足B级要求。? 评价标准：外部缺陷或成型标准参见EN 970，用五倍放大镜观察焊缝成型即可。? 破坏性试验：如图所示未熔合是焊接缺陷中的一种。? a 激光焊接缺陷 b 叠焊横截面尺寸? c 搭接横截面尺寸 ? 图2 激光焊接横截面尺寸 焊缝图纸参见En 22553执行，其标注，焊接方法对应代码等要一一对应。? 二、激光焊缝缺陷及原因对策：? 1、焊接飞溅：激光焊接完成后，材料或工件表面出现多的金属颗粒，附着于材料或工件表面。? 原因：材料或工件表面未清洗，存在油渍或污染物，也可能是镀锌层的挥发所致。?
激光锡焊的优势和分类武汉普思立激光科技有限公司
激光锡焊的优势 产生背景：针对超细小化的电子基板、多层化的电装零件，“传统焊接工艺”已无法适用，由此促使了技术的急速进步。不适用于传统焊接工艺的超细小零件的加工，最终由激光焊接得以完成。 加热方式：激光焊是一种新型的焊接技术，它是利用激光光束直接照射焊接部位而产生热量使焊料熔化, 而形成良好的焊点。特点：激光是发散光平行朝一个方向传播并且能量密度极大。而且通过聚光镜使平行的辐射光聚集在一点得到高能量的输出。激光焊接设备利用此能量进行金属焊接、焊锡焊接和树脂熔接等。激光焊是对传统焊接焊方式的补充而不是替代，它主要应用在一些特定的场合。 普思立激光优点： 1.可焊接一些其他焊接中易受热损伤或易开裂的元器件，无需接触，不会给焊接对象造成机械应力 2.可在元器件密集的电路上对烙铁头无法进入的狭窄部位和在密集组装中相邻元件之间没有距离时变换角度进行照射，而无 须对整个电路板加热 3.焊接时仅被焊区域局部加热，其它非焊区域不承受热效应 4.焊接时间短，效率高，并且焊点不会形成较厚的金属间化物层，所以质量可靠 5.可维护性很高，传统电烙铁焊接需要定期更换烙铁头，而激光焊接需要更换的配件极少，因此可以削减维护成本
锡焊锡焊的产品类型 锡丝焊接锡膏焊接锡球焊接
贴片焊接线束焊接 插件焊接BGA焊接
最大直径φ3.0mm 根据每个焊点直径变更激光照射直径 最小直径φ0.1mm
激光锡焊——光斑类型 可按照客户电路板式样及零部件选择合适的激光类型。 例如，焊盘为椭圆形时，照射椭圆类型。另外，通孔焊接时，当背面有黑色树脂及零部件时，为防止激光造成的烧损，需用环形类型照射。
一、激光基本原理 1、 LASER 是什么意思 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(通过诱导放出实现光能增幅的英语开头字母 2、激光产生的原理 激光――“受激辐射放大”是通过强光照射激光发生介质,使介质内部原子的电子获得能量,受激而使电子运动轨道发生迁移,由低能态变为高能态。处于激发态的原子,受外界辐射感应,使处于激发态的原子跃迁到低能态,同时发出一束光;这束光在频率、相位、传播方向、偏振等方面和入射光完全一致,此时的光为受激辐射光。 为了得到高能量密度、高指向性的激光,必须要有封闭光线的谐振腔,使观光束在置于激光发生介质两侧的反射镜之间往复振荡,进而提高光强,同时提高光的方向性。含有钕 (ND的 YAG 结晶体发生的激光是一种人眼看不见的波长为 1.064um 的近红外光。这种光束在微弱的受激发情况下,也能实现连续发振。 YAG 晶体是宝石钇铝石榴石的简称,具有优异的光学特性,是最佳的激光发振用结晶体。 3、激光的主要特长 a 、单色性――激光不是已许多不同的光混一合而成的,它是最纯的单色光 (波长、频率 b 、方向性――激光传播时基本不向外扩散。 c 、相干性――激光的位相 (波峰和波谷很有规律,相干性好。 d 、高输出功率――用透镜聚焦激光后,所得到的能量密度是太阳光的几百倍。 二、 YAG 激光焊接
激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功么密度等特点进行工作。通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。 常用的激光焊接方式有两种:脉冲激光焊和连续激光焊。前者主要用于单点固定连续和薄件材料的焊接。后者主要用于大厚件的焊接和切割。 l 、激光焊接加工方法的特征 A 、非接触加工,不需对工件加压和进行表面处理。 B 、焊点小、能量密度高、适合于高速加工。 C 、短时间焊接,既对外界无热影响,又对材料本身的热变形及热影响区小,尤其适合加工高熔点、高硬度、 特种材料。 D 、不需要填充金属、不需要真空环境 (可在空气中直接进行、不会像电子束那样在空气中产生 X 射线的危险。 E 、与接触焊工艺相比 . 无电极、工具等的磨损消耗。 F 、无加工噪音,对环境无污染。 G 、微小工件也可加工。此外,还可通过透明材料的壁进行焊接。 H 、可通过光纤实现远距离、普通方法难以达到的部位、多路同时或分时焊接。 I 、很容易改变激光输出焦距及焊点位置。 J 、很容易搭载到自动机、机器人装置上。