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NewScan-3D Pro扫描焊接系统在发卡电机焊接中应用

                           发表日期:2023-6-15

摘要

近年来,我国的新能源汽车产业迎来高速发展期。国内主流新能源品牌车正在加速推进发卡电机的生产,然而发卡电机的扁铜线所需要焊接的点位数量巨大,工艺要求复杂,精度要求高。传统的焊接方式难以满足目前的生产需求,新耐视自主研发的NewScan-3D Pro扫描焊接系统配备视觉引导系统可以快速识别出需要焊接的点位,进行精准地焊接。

关键词:激光焊接 发卡电机 视觉引导系统

发卡电机介绍

发卡电机也叫做扁线电机,即定子绕组中采用扁铜线,先把绕组做成类似发卡一样的形状,穿进定子槽内,再在另外一端把发卡的端部焊接起来。发卡定子的制造工序多,对精度的要求很高,尤其是端环焊接这一步,需要将发卡电机端子通过焊接将其连接起来,这一步也是整个工艺中最复杂的一步。

发卡电机的扁铜线所需要焊接的点位数量巨大,接头的焊接质量对电机的电导率影响极大。不仅如此,在焊接过程中还需掌握好焊接节拍,保证焊接的稳定性。夹具的定位精度、焊接飞溅、生产复杂度等问题也会造成焊接缺陷,导致焊接过程不稳定。针对以上焊接难点,NewScan-3D Pro扫描焊接头匹配相应的视觉识别系统,能够识别出各种发卡接头的形状,实现端子智能化焊接生产。

NewScan-3D Pro扫描焊接系统在发卡电机焊接中应用
发卡电机焊接示意图

发卡电机激光焊接

激光在焊接发卡接头时,容易出现焊缝不规则、焊缝凹陷、焊缝咬边、焊瘤、气孔等缺陷,这些缺陷可以通过改善焊接的功率、速度、振荡图形和频率等工艺参数,从而得到良好的焊接效果。发卡电机焊接最优化的方案是采用振镜激光焊接,摆动图形形成合格的焊缝。新耐视扫描焊接系统配置有同轴相机视觉系统,可以实现振镜全幅面的扫描定位,视觉识别结果反馈给振镜控制器,振镜根据扁线端子状态,选择最优化的工艺参数进行焊接。同时振镜头配置有Z轴的准直镜片自动调节,可以自动调节焦点。新耐视扫描焊接系统通过集成的OCT系统,反馈端子高度,信号传递给振镜控制器,调整焦点位置,优化工艺,极大地提高了焊接合格率。

NewScan-3D Pro扫描焊接系统在发卡电机焊接中应用
NewScan-3D Pro扫描焊接头
NewScan-3D Pro扫描焊接系统在发卡电机焊接中应用
焊缝缺陷(左)发卡端子(右)

视觉引导系统

NewScanVision(视觉引导系统)是采用安装在振镜上的同轴相机来获取视觉图像,采用新耐视自主研发的视觉算法,控制振镜偏移,来实现焊接前的识别和引导。通过与发卡电机焊接系统深度集成,能实现高精度的点位焊接,保证焊接质量,提高焊接良率。以下为该系统的功能介绍:

  • 该系统具备视觉定位引导功能,可根据匹配模版找到焊接中心点坐标来引导振镜进行定位实现焊接。
  • 该视觉引导系统嵌入NewScan-3D Pro扫描焊接系统,使得视觉识别软件与焊接相结合,当工件到达振镜下方时,会进行视觉识别焊接,视觉模版兼容性好,能够识别错边和间隙。
  • 该视觉引导系统采用先进的图像处理算法,可以根据不同工件的特征进行位置识别,识别速度快、精度高,确保焊接位置的准确性以及焊接效果的稳定性。
  • 该系统采用增强式拍照模式,单幅面识别多个焊接位置,能进一步提高焊接节拍。

    NewScanVision(视觉引导系统)可以根据识别的参数调整焊接工艺和配方,提高焊接质量;还可以识别阈值的大小选择焊接或不焊接,对于未能焊接的端子可流入返修工位,提高焊接产品的合格率。NewScanVision高效高速的图像采集功能与分析能力赋予NewScan-3D Pro扫描焊接系统更灵活的焊接、更稳定的性能,二者相辅相成,有效降低了发卡电机端子的焊接难度。

NewScan-3D Pro扫描焊接系统在发卡电机焊接中应用
NewScan-3D Pro扫描焊接头
NewScan-3D Pro扫描焊接系统在发卡电机焊接中应用
焊接中心坐标示意图
NewScan-3D Pro扫描焊接系统在发卡电机焊接中应用
视觉识别效果图

市场前景

     发卡电机相比于传统圆线电机性能优势明显,因此国内主流新能源品牌车正在加速发卡电机的生产。预计2025年全球的扁线电机需求量能达到2024万个,对应的市场空间值超700亿元,因此发卡电机一定是未来驱动电机的必然趋势。而面对发卡电机的焊接难点,必然要提及激光焊接在发卡电机焊接过程中的优势。激光焊接常见的方案是使用激光头匹配相应的视觉识别系统,在解决发卡电机焊点数量多、工艺要求复杂等问题上,新耐视一直致力于发卡电机的焊接难题突破,因而NewScan-3D Pro扫描焊接系统应运而生,该扫描焊接系统配备视觉引导系统( NewScanVision)可以根据不同的产品规格,选择相应的识别需求,足以满足不同规格发卡电机端子的生产要求及用户多元化的焊接需求,伴随着发卡电机的市场需求日益增长,NewScan-3D Pro扫描焊接系统的市场前景也将越来越广阔。

       
   
 

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