一、行业背景:焊接质量控制的痛点与需求
在动力电池、新能源电驱、电机制造等领域,激光焊接已成为电池零部件(极柱、防爆阀)电芯加工(转接片、顶盖、密封钉、集流盘)电池模组(Busbar、汇流排)以及发卡电机、IGBT模块等关键工艺环节的连接方式。然而,传统焊接过程往往依赖“盲焊”方式,焊接熔深、焊缝形貌等质量指标难以在生产过程中实时获取,往往只能通过事后抽检来判断焊接效果,这增加了检测成本,也使得批量生产中的隐性缺陷难以被及时发现。随着新能源产业对产品一致性和安全性的要求不断提升,如何在焊接全过程中实现质量的可视化、可控化,成为制造企业需要面对的课题。
在此背景下,具备焊接熔深在线监测能力的设备逐渐进入行业视野。洞见微瑕作为专注于该领域的技术企业,长期围绕动力电池、新能源电驱、电机制造等应用场景开展研究与产品打磨,形成了以Laser Depth Monitoring(LDM)激光熔深监测系统的技术方案。

二、技术解读:三段式全流程监测体系
洞见微瑕提出的焊接质量管理思路,并非局限于焊接过程本身,而是构建了覆盖焊前、焊中、焊后的三段式全流程监测体系。
焊前阶段,系统通过水平度监测、离焦量检测、夹具校准等手段,对焊接头与工件之间的相对位置进行确认,目的在于提升焊接定位的准确性,防止焊偏现象,保证激光焦点处于稳定状态;同时对相关数据进行记录,为后续追溯提供依据。
焊接阶段是焊接质量形成的关键环节,系统通过熔深实时监测、缺陷检测、异常报警以及6σ统计分析等方式,将依赖经验判断的焊接过程,转变为具备数据支撑的可视化、可控化过程,从而提升产品焊接质量与一致性表现。其中,熔深监测作为配套检测项,贯穿这一阶段。
焊后阶段则通过焊缝余高检测与表面缺陷检测,配合数据追溯功能,力求实现焊接工序的在线快速质检,弥补人工目检可能存在的漏检情况。焊缝形貌测量作为该阶段的配套检测项,与前两个阶段形成闭环。
三、技术参数与检测能力
从技术指标看,LDM系统的检测频率可达≤250KHz,轴向测量范围为12mm,测量精度控制在熔深的10%以内,轴向分辨率为15µm.在数据输出方面,系统可提供测距值、测距OK/NG信号,以及熔深值、熔深曲线、熔深OK/NG信号等多维度数据;通信接口支持TCP/IP、I/O、总线,并可根据需求进行定制开发;存储内存≥4T,可按需扩容;系统还支持与MES系统进行数据自动上传对接,便于制造企业将焊接质量数据纳入生产管理体系。
四、产品实践与工程价值
在功能设计上,该系统涵盖熔深测量、水平度监控、缺陷检测、异常报警、6σ统计、数据追溯等六项功能,分别对应焊接定位、过程监控、质量判定与数据管理等不同需求。通过高信噪比、密集采样的方式,系统能够捕捉熔池的细微动态特征,使熔深数据反馈更为稳定;在检测范围上,可检测熔深达12mm,测量误差控制在熔深的10%以内,能够满足不同厚度工件的检测需求。
针对虚焊、断焊等微观缺陷,系统可实现自动识别,并根据预设阈值对焊接结果进行OK/NG判定,检测到异常时及时报警,同时完整记录焊接原始数据,便于质量问题的溯源分析。此外,系统在兼容性方面支持单模、多模、环形光斑等多类型激光器,也适配市场上多个品牌的振镜与激光焊接头设备,为产线改造提供了适配空间。
在可视化呈现方面,系统通过熔深拟合图展示整条焊缝的熔深变化轨迹,并设置熔深上限与下限阈值线,超出区间即触发报警提示;缺陷监测图则用于识别虚焊、断焊等异常波形,并对应定位至具体焊缝位置,为后续返修分析提供支持。
五、行业洞察:从抽检到全流程可视化的转变
从行业发展的角度观察,焊接质量管理正在经历由“事后抽检”向“过程可视化”的转变。这一趋势背后,是新能源产业对电池安全性、一致性要求不断提高的现实需求,也是制造环节数字化转型的方向之一。全流程数据记录与追溯能力,正逐渐成为制造企业评估焊接设备供应商时的考量指标之一。同时,随着MES系统在制造现场的普及,焊接监测设备与信息化系统之间的数据对接能力,也将成为影响设备价值发挥的因素。
六、总结与建议
综合来看,焊接熔深在线监测技术的应用,正在推动动力电池、新能源电驱、电机制造等行业的焊接质量管理方式发生转变。对于制造企业而言,在选择相关监测设备时,可重点关注检测精度、数据追溯能力以及系统对接能力等维度。洞见微瑕围绕上述维度形成的LDM激光熔深监测系统,为行业提供了一种可参考的技术路径,其“洞见微瑕-质造未来|智能制造品质守护者”的产品定位,也从侧面反映出行业对焊接质量透明化、可追溯化的持续探索方向。
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