驕成超聲新一代線束焊接質(zhì)量監(jiān)控方案，為汽車線束安全護(hù)航

在電動汽車日益普及的今天，超聲波金屬焊接技術(shù)憑借其高效、可靠、環(huán)保等顯著優(yōu)勢，已成為新能源動力電池電芯極耳、高壓線束焊接、充電槍（超充）等工序中的關(guān)鍵工藝。

然而，隨著整車智能化程度的提升和快充需求的增長，超聲波焊接不斷面臨新的挑戰(zhàn)。

首先，高容量動力電池金屬箔層數(shù)增加，焊接厚度增厚，對焊接設(shè)備的性能和精度提出了更高的要求。

其次，高壓線束橫截面積的增大，以及銅排鋁排等新型應(yīng)用的興起，都使得焊接難度進(jìn)一步升級。

如果在焊接過程中出現(xiàn)虛焊、脫焊或接觸不良的問題，容易引發(fā)線束斷路、內(nèi)阻增大等故障，進(jìn)而造成產(chǎn)品失效，威脅行車安全。

作為科創(chuàng)板功率超聲設(shè)備第一股，驕成超聲憑借深厚的技術(shù)積累與豐富的應(yīng)用經(jīng)驗，積極推動超聲波焊接技術(shù)的進(jìn)步，攻克了大平方銅線、鋁線、鋁排、鍍錫線、直流液冷充電槍等焊接難點(diǎn)。

電池和線束的焊接質(zhì)量是汽車安全的生命線。傳統(tǒng)的極耳焊接和線束焊接檢測手段包括拉力、撕裂力測試，再做截面分析，屬于破壞性的抽檢，費(fèi)時費(fèi)力，且無法實(shí)現(xiàn)100%全檢。

基于以上痛點(diǎn)，驕成超聲開發(fā)了超聲波焊接質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，為焊接質(zhì)量保駕護(hù)航。當(dāng)前行業(yè)的超聲波質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，大體分三個階段：初階、中階、高階。

參數(shù)管控 初級監(jiān)控1.0

傳統(tǒng)焊接質(zhì)量監(jiān)控手段通常為焊接參數(shù)管控，其主要方式是通過超聲焊接的焊接時間、焊接能量、峰值功率、焊后高度等參數(shù)，手動或自適應(yīng)地設(shè)置上下限進(jìn)行管控,目前整個行業(yè)基本都停留在參數(shù)監(jiān)控1.0階段

然而在許多情況下，焊接質(zhì)量狀態(tài)發(fā)生改變時，焊接參數(shù)不會有明顯變化，而是反映為焊接過程曲線發(fā)生變化。以焊接功率為例，不同焊接狀態(tài)下的不同電功率曲線卻可以呈現(xiàn)出相似的焊接參數(shù)值。

在這種情況下，使用參數(shù)管控便無法有效地檢測出焊接質(zhì)量狀態(tài)的變化。

過程管控，實(shí)現(xiàn)100%全檢，中階監(jiān)控2.0

基于參數(shù)管控的缺陷，驕成超聲在焊接參數(shù)管控基礎(chǔ)上，開發(fā)了焊接過程曲線監(jiān)控，進(jìn)行過程管控。其通過對焊接過程曲線，如功率曲線、振幅曲線、高度曲線等，提取其焊接過程曲線的過程參數(shù)進(jìn)行管控，可有效規(guī)避焊接參數(shù)管控的不足。結(jié)合參數(shù)管控，可實(shí)現(xiàn)更加全面的焊接質(zhì)量監(jiān)控。

驕成超聲在2016年就在行業(yè)內(nèi)首次推出了超聲波焊接質(zhì)量在線監(jiān)控系統(tǒng)Smart2000，并已在鋰電行業(yè)產(chǎn)線上大批量應(yīng)用。

驕成超聲將在線監(jiān)控系統(tǒng)與焊接系統(tǒng)配套，在焊接參數(shù)管控的基礎(chǔ)上，可以有效檢測功率、振幅、高度等各種過程曲線，實(shí)現(xiàn)件件取樣，實(shí)時報警，避免批量虛焊事故的發(fā)生。

振動過程管控，高階監(jiān)控3.0?

在線束超聲波焊接中，目前的焊接質(zhì)量監(jiān)控手段所采用的參數(shù)管控+過程管控的方式同樣存在缺陷，其表現(xiàn)為：

其一，焊接過程管控主要是監(jiān)控焊接過程的電信號等，屬于焊接輸入端特征，并沒有直接反應(yīng)焊接過程的振動信息；

其二，焊接過程中，接觸件若存在油污或其他污染物，焊接功率變化可能不明顯；端子氧化，硬度變化時，焊后高度管控就容易失效；

其三，焊座螺栓松動時，部分超聲能量就會散失，從而導(dǎo)致虛焊等焊接異常，但這對于輸入端的焊接參數(shù)和過程曲線幾乎沒有影響。

綜上，使用單純的參數(shù)管控+過程管控就可能造成漏檢，從而導(dǎo)致潛在的安全隱患。

驕成超聲在焊接參數(shù)管控+過程管控的基礎(chǔ)上，推出了外置傳感器的振動檢測系統(tǒng)，結(jié)合新型振動檢測技術(shù)，監(jiān)控焊接過程高頻振動位移信號，采用多維融合算法對焊接過程進(jìn)行管控。振動過程管控有效解決了焊接參數(shù)曲線正常，但焊接質(zhì)量不好甚至脫落的異常識別難題。

驕成超聲推出的集成振動檢測系統(tǒng)的新一代超聲波線束焊接質(zhì)量振動在線監(jiān)控方案，該方案集成焊接參數(shù)管控+過程管控+振動過程管控，監(jiān)控范圍更廣，檢出效率更高。

目前，集成振動檢測系統(tǒng)的新一代超聲波線束焊接質(zhì)量振動在線監(jiān)控方案已在客戶端投入使用。希望未來有更多客戶采用這一方案，為汽車線束成品質(zhì)量保駕護(hù)航。

驕成超聲已推出大功率超聲波線束焊機(jī)WL、中功率超聲波線束焊機(jī)WD、小功率超聲波線束焊機(jī)WS、線對線超聲波線束焊機(jī)WE、超聲波扭轉(zhuǎn)焊機(jī)WT9000等多款高性能設(shè)備，最大可以實(shí)現(xiàn)185㎜2銅線和200㎜2鋁線焊接。此外，還能夠滿足線束與線束、線束與端子、銅鋁焊接、鋁線/鋁排/鋁棒焊接、充電槍焊接、CCS集成母排焊接、雙面焊接、鍍錫銅線、巴片等多種應(yīng)用需求。