市場應用背景

工業制造中，焊接技術決定產品質量和生產效率。傳統方式無法滿足智能制造的高精度、高速度、高靈活性需求。因此機械臂與振鏡協作的激光飛行焊接技術應運而生，推動制造業革命性突破。工業4.0時代下，該技術將成為智能制造核心競爭力，憑借卓越性能和廣泛應用場景，成為市場主流選擇。

什么是激光飛行焊接？

激光飛行焊接作為非接觸式工藝，利用高能激光束高速掃描工件表面完成精密焊接。相較于傳統技術，其具備無機械磨損、零熱變形、超快加工速率及高精度等突出優勢，尤其適用于復雜曲面結構、薄壁材料和精密零部件的制造需求。

市面上傳統方案的痛點

傳統激光焊接采用逐點焊接的方式,當前傳統激光焊接方案存在三大核心痛點：

效率瓶頸：逐點焊接模式受限于機械運動系統的響應速度，加工節拍長，制約產能提升；

柔性局限：設備結構龐大且冗余導致難以實現復雜工件的焊接，三維曲面焊接存在明顯局限性；

精度缺陷：機械運動系統累積誤差直接影響軌跡精度，難以實現高精度焊接需求。

正運動技術解決方案

針對目前市面上工藝的痛點，正運動技術推出機械臂-激光振鏡協同飛行焊接方案。

機械臂憑借多自由度特性解決復雜工件多角度焊接難題；振鏡通過高速掃描，精準控制激光焦點，實現毫秒級焊接響應。在協同工作時，機械臂執行工件的定位與移動，振鏡則快速調整激光路徑，實現“邊移動邊焊接”的飛行動態焊接模式。這種協作方式不僅大幅提升了焊接效率，還顯著降低了設備磨損和能耗。 為企業實現高效率、高精度、高靈活度的低成本焊接工藝。

01 激光振鏡運動控制器在機械臂激光飛行焊接應用

▲機械臂激光振鏡飛行焊接機臺示意圖▲

正運動技術機械臂激光振鏡飛行焊接硬件方案

正運動技術機械臂激光振鏡飛行焊接應用演示案例

基于正運動控制平臺ZLaserMarking激光焊接系統，集成功率波形控制與漸入漸出等工藝功能，實現加工域內激光焊接的高精度定位與高速動態響應輸出。

ZLaserMarking激光焊接系統核心功能

• 掃描振鏡高精度校準

通過高精度相機獲取激光標刻實際坐標數據，與理論坐標進行比對，實現振鏡畸變誤差的自動運算與修正。

• 機械手系統實時協同控制

基于高速EtherCAT總線通信協議，構建振鏡控制器與機械手控制器的實時數據通道。通過空間坐標映射，實現機械手世界空間坐標系實時轉換為激光器振鏡控制器軸的反饋位置。

• 掃描振鏡與機械手同步控制

基于反饋軸同步跟隨控制算法，構建振鏡掃描-機械手運動的高精度同步機制。通過機械手運動軌跡與振鏡掃描路徑的疊加，動態調整振鏡偏轉角度，補償機械手位置偏移。保障激光束在高速運動過程中維持穩定聚焦，達成三維空間復雜焊縫的精密成形。

• 激光功率實時控制

根據材料厚度、性質以及焊接速率，實時調整激光功率。保障焊縫熔深和熔寬符合工藝要求。

激光飛行焊接操作流程

機械臂激光振鏡飛行打標運行加工效果

方案應用優勢

• 高速高精：融合先進控制算法與高性能硬件，實現激光束快速響應及精確定位精度，保障焊接過程兼具高效率與高精度。
• 靈活易用：支持多種運動模式，可輕松實現直線、圓弧、三維軌跡等復雜軌跡的焊接，滿足各種焊接需求。
• 穩健運行：具備完善的故障診斷和保護功能，確保持續穩定作業周期，有效降低停機風險。
• 生態擴展：配備標準化工業接口與模塊化開發平臺，支持與多品牌激光器、自動化設備快速集成，助力柔性化產線建設。

02 開放式激光振鏡運動控制器ZMC408SCAN-V22

獨立式激光振鏡運動控制器ZMC408SCAN-V22，集成激光控制、振鏡控制和總線軸/脈沖軸控制，助您實現高效精確的EtherCAT總線運動控制+激光振鏡解決方案。

● 可選6-64軸運動控制(脈沖+EtherCAT總線)；

● 2路帶反饋激光振鏡接口、1路LASER和1路FIBER激光電源專用接口；

● 支持一維/二維/三維PSO功能，可做視覺飛拍、精密點膠和激光能量控制；

● 激光振鏡控制與運動控制相互融合，可靈活構建多軸聯動等方式的激光加工系統；

● 多維位置同步輸出PSO，板載24路通用輸入和20路通用輸出，其中4路高速色標鎖存，4路PSO和8路PWM輸出。

正運動技術專注于運動控制技術研究和通用運動控制軟硬件產品的研發，是國家級高新技術企業。正運動技術匯集了來自華為、中興等公司的優秀人才，在堅持自主創新的同時，積極聯合各大高校協同運動控制基礎技術的研究，是國內工控領域發展最快的企業之一，也是國內少有、完整掌握運動控制核心技術和實時工控軟件平臺技術的企業。主要業務有：運動控制卡_運動控制器_EtherCAT運動控制卡_EtherCAT控制器_運動控制系統_視覺控制器__運動控制PLC_運動控制_機器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運動控制卡等 。