激光焊接機器人的激光能量分布不均勻如何調整?
在實際應用中,不少用戶發現激光焊接機器人焊出的焊縫熔深不一致、邊緣成形差,甚至出現局部未熔合現象。經排查,問題往往并非來自機器人軌跡精度,而是激光能量在光斑內部分布不均所致。這種“隱形”問題若不及時處理,會直接影響焊接質量和產品一致性。

能量分布不均的常見表現與成因
典型的癥狀包括:焊縫一側熔寬明顯大于另一側、中心凹陷或駝峰狀成形、重復焊接同一位置結果差異大等。其根源通常有以下幾類:
光纖輸出端面污染或損傷:灰塵、濺射物附著會導致光束散射;
準直/聚焦鏡組偏移或老化:機械振動或熱變形使光路偏離設計軸線;
激光器模式劣化:高功率長時間運行后,泵浦源或光纖光柵性能漂移;
QBH接頭松動或污染:連接處微小間隙會引起模場畸變。
如何判斷是否為能量分布問題?
最直接的方法是使用激光光束分析儀(如BeamWatch或刀口式測試儀)測量焦點處的光強分布。若呈現明顯偏心、雙峰或多瓣形態,即可確認能量分布異常。若無專業設備,也可通過在銅板上進行低功率打點測試:正常光斑應為規則圓形且邊緣清晰;若出現拖尾、橢圓或亮斑偏移,則需校準。
調整與解決路徑
清潔光學接口:首先檢查QBH接頭、保護鏡片是否潔凈。使用專用無塵布和溶劑按規范清潔,避免劃傷。
校準光路同軸度:部分高端激光焊接機器人配備自動光路校準功能,可通過內置標定板完成快速對中;傳統機型則需手動調節準直鏡位置,配合紅光指示器反復驗證。
更換老化光學元件:若鏡片鍍膜剝落或光纖端面燒蝕,必須更換,不可強行使用。
聯系供應商做模式檢測:若排除外部因素后問題仍存,可能是激光器內部問題,需專業人員介入。
需要強調的是,激光能量分布屬于系統級問題,不能僅靠調整機器人路徑或焊接速度掩蓋。只有確保光束質量穩定,才能發揮激光焊接機器人應有的精度與重復性優勢。對于高要求應用場景(如動力電池、醫療器械),建議將光束檢測納入日常點檢流程,從源頭保障焊接可靠性。


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