雙用途激光

在激光技術中，二極管和光纖方法之間的區(qū)別是明確的 - 但汽車制造商在其生產線上可能需要兩種類型


激光器現在是工廠車間的常見工具，在體積汽車制造環(huán)境中是通用的。它們分為兩類 - 二極管和光纖，這兩種類型的特征就是產生光束的方式和各自的應用領域。在前者的情況下，光束從被創(chuàng)建的二極管直接饋送到其使用點。在后者的情況下，二極管與光纖耦合以產生具有不同特性的光束。基本上二極管光束更為漫射，因此適用于釬焊等應用，而光束更強烈，因此更適合實際切割金屬。

因此，這兩種類型都是特定應用程序的有效工具，既不比其他應用程序更好還是更差，或多或少適合于給定的任務，因此制造商可能需要在其生產線上使用兩種類型的示例。但是需要兩種類型的波束需要兩套不同的設備來生產它們，至少直到現在為止。由菲亞特所有的意大利公司Comau剛剛推出了一項新產品，與同胞公司Prima Electro開展了23個月的項目，聲稱廢除了以前對多套設備的要求，以生成不同類型的光束。


操作光
產品 - 被稱為LHYTE - 解決了以相當的方式產生兩個不同光束的問題，這種光束利用了激光束是光束的明顯和基本的事實，因此可以被光學系統(tǒng)操縱。在系統(tǒng)的外部機柜中，二極管和摻鐿光纖元件彼此分開定位，而不是像傳統(tǒng)的光纖機器那樣結合在一起。

因此，當需要二極管型光束時，內部系統(tǒng)將初始光束偏離光纖元件，從而將其傳送到使用點。當需要光纖型光束時，由二極管產生的光束不會以這種方式截獲，而是允許擊中光纖并將其激發(fā)，使光束在傳送之前相應地改變。

LHYTE的雙激光器，監(jiān)控傳感器和冷卻系統(tǒng)都安裝在一個緊湊的單元中
Comau的材料和工藝技術主管Giovanni Di Stefano證實了新系統(tǒng)的基本細節(jié)。“光纖激光器內部總是有二極管激光器，”他說。“所以我們所做的是將它們分開，并將它們分開，我們的創(chuàng)新就是光譜合成器。”他說，這種技術構成了系統(tǒng)中體現的關鍵技術。

Di Stefano繼續(xù)說，涉及該核心能力的第一個因素是“機械精度”，以確保激光束系統(tǒng)內的精確對準。第二個問題涉及系統(tǒng)內的兩個二極管源分別產生950nm和920nm的不同波長的光，盡管它們的功率分別為3.0kW。反過來，這意味著形成系統(tǒng)關鍵部分的反射鏡必須在一個波長處具有反射性，并且在另一個波長處是透明的，以便系統(tǒng)按預期工作。

根據Di Stefano，該系統(tǒng)是圍繞幾種不同類型的組件構建的。他說：“我們有一個特殊的滑動單元，兩個鏡子組裝在一起 - 標準鏡和二向色鏡，能夠以920nm傳輸激光束并將其反射到950nm。”他證實。

“附加的鏡子與能夠傳輸激光束并反射的分束鏡組裝在一起。還有用于內部光學室的檢查和監(jiān)控以及冷凍水的溫度和流量的必要的電子部件。

結果是各個光束輸出特性的高度變異性。在二極管模式下，最大輸出功率為6kW，光束質量為66mm mrad。在光纖模式下，相應的數字為4kW和4mm mrad。然而，兩種情況下的波長范圍為920-1070nm。

密切監(jiān)測
Di Stefano指出，為了有效的操作，機器配備了異常高數量的傳感器。他說，每個單元包含“50個嵌入式傳感器”，包括24個熱敏設備和11個功率傳感器。“我們需要控制的不同參數是冷卻流量，電壓，電流和溫度，”他解釋說。“特別是我們需要監(jiān)測冷水機組的溫度，冷卻器的熱交換器，二極管和纖維模量，冷板和冷水機組都流入光鏈。”然而，他補充說，數據傳感器收集的數據使系統(tǒng)高度符合“行業(yè)4.0”概念的要求。為此，該系統(tǒng)還符合Profibus，Profinet，


Comau的雙功能系統(tǒng)為用戶提供了位于單個單元內的二極管和光纖激光功能
令人驚訝的是，迪斯特凡諾（De Stefano）相信，該系統(tǒng)具有高度的創(chuàng)新性，并且具有Comau保護的許多獨特功能。他說：“我們已經將光譜組合器的光鏈，實現方法和允許從二極管到光纖的變化的概念取得專利。” 此外，這些新功能已通過使用現有技術實現。他說：“我們的團隊開發(fā)了光譜組合器的設計，但是這已經通過組裝不同的標準單元來實現，”他補充說，所涉及的主要技術挑戰(zhàn)包括創(chuàng)建緊湊型產品的需要，盡管混合系統(tǒng)固有的復雜性結合了特殊部件，例如需要高精度光學對準的光譜合成器。

經濟運行
盡管迪斯特凡諾還證實，該系統(tǒng)可以提供的關鍵優(yōu)勢在于其運行的經濟性，而不是純粹的技術性能參數。首先，他指出，任何需要兩種類型的梁的公司現在只需要購買一個來源，而不是兩個，實際上這兩個機制最有可能意味著兩臺機器，而不是一個實現兩種技術的公司，根本無法承受計劃外的停機時間，因此在現場需要重復的容量。此外，他指出，這種經濟程度也將通過兩個光束源共享的零件的共同性來表現為用于降低維護成本。

然而，在實際操作中，由于所有可想到的類型的激光應用都可以從單一來源 - “切割，釬焊，焊接 - 甚至標記”驅動，這個詞語是“靈活性”。這些設備本身的尺寸和外觀也整齊整齊，尺寸僅為960x990x2050mm，包括冷水機組，可在10-42°C的環(huán)境溫度范圍內工作。