声学及超声波

工业超声焊接在线监测

芯片级微型激光振动传感器,实现工业超声焊接的在线、非接触质量监测

焊接是连接金属或其他材料的常见制造工艺。随着现代工业技术发展,超声焊接凭借高效率、易操作、高通用性、适合流水线作业等优势,广泛用于金属与塑料焊接。

超声焊接的有效性取决于振幅、压力与时间三个相互关联的参数,必须精细调节以避免虚焊或变形。随着电池组复杂度提升(常达 100 层以上),焊接能量管理愈发关键。

传统 PID 控制无法直接监测被焊材料吸收的能量。这一监测缺口可能导致虚焊,进而造成串联或并联电池配置的系统性失效。因此需要实时、无损、独立的质量监测手段,而现有方法难以满足。

挚感光子利用先进的智能激光多普勒测振技术,研发出创新的在线、非接触监测方案。方案核心是建立在光子集成芯片上的微型激光振动传感器——该紧凑芯片集成了激光干涉仪、信号处理器、电池与通信模块,体积不超过火柴盒大小,低功耗、高紧凑、成本可控,显著提升测试效率与可扩展性。

基于 105 组标注现场样本,机器学习模型有效区分了合格与不合格焊点(如图所示)。结果证实该传感器能识别微孔等结构缺陷,或由主观人工判断造成的不一致。

该在线监测方案为工业超声焊接提供实时、无损、独立的质量监测能力,助力电池等复杂装配的产品可靠性提升。

解决方案的亮点:

芯片级传感器:光子集成芯片,体积火柴盒大小,低功耗低成本;

在线非接触:实时监测焊接振动,不干扰焊接过程;

AI 判定:105 组现场样本训练,ML 模型区分合格/不合格焊点;

识别缺陷:可识别微孔等结构缺陷,弥补主观人工判断。

图1 超声焊接原始振动数据示例 图2 机器学习焊接质量分类结果

扫描二维码
关注挚感微信公众号

Copyright(c)2015-2026 挚感光子