激光錫焊溫度控制系統(tǒng)工作原理

許多客戶會詢問激光焊接過程中是否需要溫度控制模塊，以及激光焊接過程中如何控制溫度?在這里，松盛光電給大家介紹一下。目前，許多激光焊接設備采用溫度控制系統(tǒng)。焊接參數(shù)軟件可以設置溫度值并自動感應溫度，可以有效避免因溫度不可控而導致焊接失敗的問題。讓我們來看看激光焊接系統(tǒng)在焊接過程中如何控制溫度。

溫度監(jiān)測原理

傳感器類型：激光錫焊溫度控制系統(tǒng)主要依靠溫度傳感器來獲取焊接點的溫度信息。常用的有紅外溫度傳感器。紅外溫度傳感器則是基于物體的紅外輻射強度與溫度的關系來測量溫度，它的優(yōu)勢在于非接觸式測量，不會干擾焊接過程。

信號轉換：這些傳感器將檢測到的溫度信號轉換為電信號。例如，紅外溫度傳感器則將接收到的紅外輻射強度轉換為對應的溫度電信號。

信號傳輸與處理環(huán)節(jié)

信號傳輸：傳感器獲取的溫度電信號通過信號線傳輸?shù)娇刂破?。信號在傳輸過程中需要保證其準確性和穩(wěn)定性，通常會采取屏蔽線等措施來減少外界電磁干擾。

信號處理：控制器接收到信號后，會對其進行放大、濾波等處理。放大是因為傳感器輸出的信號可能比較微弱，需要放大到合適的范圍以便后續(xù)處理;濾波則是為了去除信號中的高頻噪聲和干擾成分，使溫度信號更純凈。經過處理后的信號就可以準確地反映焊接點的實際溫度情況。

控制策略與調節(jié)機制

控制策略：控制器根據(jù)處理后的溫度信號與預設的焊接溫度值進行比較。如果實際溫度低于預設溫度，控制系統(tǒng)會采用比例 - 積分 - 微分(PID)控制策略或其他先進的控制算法來調整激光輸出功率。PID 控制策略綜合考慮了偏差的比例、積分和微分三個方面，能夠快速、準確地使溫度達到目標值并保持穩(wěn)定。

調節(jié)機制：在調節(jié)激光輸出功率方面，當需要升高溫度時，控制系統(tǒng)會增加激光發(fā)生器的輸出功率，使更多的激光能量照射到錫料上。激光能量被錫料吸收后轉化為熱能，從而升高焊接點的溫度。反之，當實際溫度高于預設溫度時，控制系統(tǒng)會降低激光功率，減少錫料吸收的能量，進而降低溫度。同時，控制系統(tǒng)還會考慮激光照射時間等因素，通過精細調整激光的脈沖寬度或連續(xù)激光的照射時間，來精確控制焊接點的溫度。

系統(tǒng)的反饋與優(yōu)化

溫度控制系統(tǒng)是一個動態(tài)的反饋系統(tǒng)。在焊接過程中，不斷地監(jiān)測溫度變化，并根據(jù)反饋信息調整激光功率。而且，系統(tǒng)還可以根據(jù)每次焊接的溫度數(shù)據(jù)記錄進行優(yōu)化。例如，通過分析不同焊接參數(shù)下的溫度曲線，對控制算法中的參數(shù)進行調整，如 PID 參數(shù)的優(yōu)化，使溫度控制更加精準、高效，以適應不同的焊接任務和材料特性。

激光焊接系統(tǒng)的溫度控制的一般原理是：通過紅外線檢測，實時檢測激光對工件的紅外熱輻射，形成閉環(huán)控制激光焊接溫度和檢測溫度，控制控制面板的PID調節(jié)功能，可以有效控制激光焊接溫度在設定范圍內的波動。上位機將設定的溫度指令傳遞給單片機?？刂茊纹瑱C打開激光器;半導體激光器輸出的激光通過光學耦合系統(tǒng)照射到指定的焊接區(qū)域，并測量激光掃描區(qū)域的溫度。在恒溫焊接模式下，將溫度測量數(shù)據(jù)反饋給單片機，形成閉環(huán)控制。使焊錫區(qū)域溫度在設定范圍內，從而實現(xiàn)溫控焊錫的過程。

這種模式可以在恒溫激光焊接軟件中預設多個溫度范圍。在焊接過程中，激光閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)實時測量焊點溫度。當焊點溫度達到上限溫度時，激光功率會自動調節(jié)，焊點溫度會降低。過高會導致熱損傷。

松盛光電自主研發(fā)的激光恒溫焊接系統(tǒng)特點：

松盛光電激光焊接系統(tǒng)由同軸實時溫度反饋系統(tǒng)、CCD同軸定位系統(tǒng)和半導體激光組成;通過多年的焊接技術探索，松盛光電自主開發(fā)了智能恒溫焊接軟件，支持各種格式文件的引入。原有的PID在線溫度調節(jié)反饋系統(tǒng)可以有效控制恒溫焊接，確保良好的焊接產量和精度。激光，CCD，溫度測量，指示光四點同軸，完美解決了行業(yè)內多光路重合問題，避免了復雜的調試。X軸、Y軸、Z軸適用于焊接更多設備，應用更廣泛。