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動力電池雙層板焊接機速度慢如何調快

動力電池雙層板焊接機速度慢如何調快 動力電池雙層板焊接機提速優(yōu)化方案

設備速度慢直接影響產能與成本。提速不能僅靠調高參數(shù),需系統(tǒng)性優(yōu)化機械、控制、工藝與流程。以下是專業(yè)優(yōu)化方案:

一、 瓶頸分析與定位 (先診斷,再治療)

1. 時序分析: 使用設備PLC程序或外部計時器,精確記錄完整焊接循環(huán)中各步驟耗時(如:上料定位、XY軸移動、焊接加壓、焊接放電、冷卻、抬槍、移出等)。

2. 識別瓶頸: 找出耗時最長的步驟(如焊接時間本身、長距離移動、復雜定位、等待信號)。

3. 數(shù)據(jù)采集: 記錄當前關鍵參數(shù)(各軸移動速度/加速度、焊接時間/電流/壓力、各氣缸動作時間)。

二、 核心提速策略 (多管齊下)

1. 優(yōu)化機械運動與定位:

路徑優(yōu)化: 檢查焊槍移動路徑是否冗余。優(yōu)先采用直線或高效路徑,減少空行程距離。

提升運動速度/加速度:

伺服參數(shù)調整: 在保證定位精度和振動可控前提下,適度提高伺服電機的移動速度 (`Vmax`) 和加速度 (`Accel/Decel`)。注意: 需進行充分測試,防止過沖、振動加劇導致精度下降或機械損傷。

輕量化: 評估焊槍頭或夾具是否可輕量化設計,減小運動慣量,允許更高加速度。

傳動系統(tǒng)維護: 確保導軌、絲杠清潔潤滑,無卡滯或過度磨損,保證運動順暢高效。

2. 優(yōu)化焊接工藝參數(shù) (關鍵且需謹慎):

縮短焊接時間: 在保證焊接質量(熔核尺寸、強度、無飛濺/虛焊)前提下,嘗試:

提高焊接電流: 加快熔核形成速度。必須嚴格監(jiān)控飛濺和電極磨損。

優(yōu)化脈沖模式: 采用更高效的電流波形(如前緩后急)。

優(yōu)化電極壓力: 適當增加壓力可能有助于縮短焊接時間并穩(wěn)定過程,但需平衡電極壽命。

減少保持/冷卻時間: 在確保熔核凝固和避免回火脆性的前提下,盡量縮短焊接完成后的保壓/冷卻時間。需通過金相和拉力測試驗證。

多焊點協(xié)同: 如設備支持多焊頭,優(yōu)化其協(xié)同工作邏輯,減少等待時間。

3. 優(yōu)化程序邏輯與 PLC 控制:

動作重疊: 分析PLC程序,盡可能讓非沖突動作并行執(zhí)行。例如:

在焊槍移向下一焊點時,啟動下料機構。

在焊接過程中,提前為下一焊接任務準備參數(shù)。

減少等待時間: 優(yōu)化傳感器信號檢測邏輯和處理速度,消除不必要的程序延時 (`Timer`)。

簡化流程: 審查是否存在可簡化的非必要步驟。

4. 優(yōu)化工裝夾具與上下料:

快速定位: 優(yōu)化夾具定位銷、夾緊機構設計,確保電池殼體/雙層板放入即精準到位,縮短人工或自動上料調整時間。

快速夾緊: 采用更高效的氣動/電動夾緊方式,縮短夾緊/松開時間。

并行上下料: 如果空間和設計允許,考慮雙工位或旋轉工作臺,實現(xiàn)焊接與上下料同時進行。

5. 減少檢測/安全等待時間:

優(yōu)化安全邏輯: 評估安全光柵、安全門等防護裝置的響應邏輯和復位時間,在安全合規(guī)前提下減少設備等待時間(如使用安全掃描儀替代需物理開關的防護門)。

必要檢測前置/后置: 將部分非關鍵的過程檢測(如位置預檢)提前或合并到其他步驟中,避免打斷主焊接流程。

三、 實施步驟與注意事項

1. 數(shù)據(jù)先行: 務必先完成步驟一的詳細時序和參數(shù)記錄,建立基準。

2. 逐項優(yōu)化,小步快跑: 每次只調整一個或少數(shù)幾個相關參數(shù),避免同時改動過多導致問題難以定位。

3. 嚴格驗證: 每一次提速嘗試后,必須進行嚴格的焊接質量驗證!

外觀檢查(壓痕深度、飛濺、表面燒傷)。

破壞性檢測(剖切檢查熔核尺寸、金相組織)。

非破壞性檢測(必要時進行超聲波或X光檢查)。

拉拔力測試(確保滿足強度要求)。

4. 設備穩(wěn)定性監(jiān)控: 提速后密切監(jiān)控設備運行狀態(tài)(振動、噪音、溫升)、電極磨損情況、伺服系統(tǒng)負載。

5. 文檔記錄: 詳細記錄所有更改的參數(shù)、優(yōu)化措施、測試結果和驗證數(shù)據(jù)。

6. 人員培訓: 確保操作和維護人員了解新參數(shù)和優(yōu)化后的流程。

7. 尋求支持: 如遇瓶頸難以突破,及時聯(lián)系設備制造商或焊接工藝專家尋求技術支持。

四、 預期效果與持續(xù)改進

通過以上系統(tǒng)性優(yōu)化,通??稍诒WC焊接質量的前提下,顯著縮短單件循環(huán)時間(提升幅度取決于原有瓶頸和優(yōu)化空間)。切記:提速是平衡的藝術,核心是找到速度、質量和設備壽命的最佳結合點。

持續(xù)改進: 建立設備OEE(全局設備效率)監(jiān)控體系,定期分析時間損失,持續(xù)尋找新的優(yōu)化點(如引入更高性能的伺服電機、更先進的焊接電源)。提速是一個永無止境的追求過程。

總結: 動力電池雙層板焊機提速是涉及機械、電氣、工藝、程序的系統(tǒng)工程。切忌盲目調高單一速度參數(shù)!務必以數(shù)據(jù)驅動,精準定位瓶頸,通過優(yōu)化路徑、提升運動性能、精調焊接參數(shù)、并行邏輯、改進夾具等多維度發(fā)力,并在每一步后嚴格驗證質量與穩(wěn)定性,才能實現(xiàn)安全、可靠、高效的提速目標。

字數(shù):約 1100 字 (已涵蓋核心要點并提供詳細實施路徑)

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好的,針對動力電池雙層板焊接機速度慢的問題,提升其效率是一個系統(tǒng)工程,需要從程序、硬件、工藝、維護等多方面進行綜合分析和優(yōu)化。以下是一份800字左右的詳細調快方案:

動力電池雙層板焊接機提速綜合優(yōu)化方案

動力電池生產中,焊接效率直接影響產能。當雙層板焊接機出現(xiàn)速度慢的問題時,需要系統(tǒng)地排查原因并針對性優(yōu)化。提速的核心在于減少非焊接時間、優(yōu)化焊接過程本身、提升設備響應速度和穩(wěn)定性。以下為具體優(yōu)化措施:

一、 程序與參數(shù)優(yōu)化(減少無效時間,優(yōu)化焊接周期)

1. 路徑規(guī)劃與軌跡優(yōu)化:

縮短空行程: 檢查焊槍移動路徑是否存在不必要的長距離空移。優(yōu)化路徑規(guī)劃,采用更直接的移動軌跡(如點到點直線或優(yōu)化曲線),減少焊槍在非焊接區(qū)域的移動距離和時間。

減少抬槍/落槍次數(shù): 評估抬槍動作是否過于頻繁或高度設置過高。在保證不干涉的前提下,盡量減少不必要的抬槍動作,并降低抬槍高度,縮短單次抬落時間。

優(yōu)化焊接順序: 分析當前焊接點的順序是否合理。盡量安排連續(xù)焊接,避免焊槍在工件上反復長距離跳躍??紤]分區(qū)、分層焊接策略。

2. 運動參數(shù)調整(謹慎操作):

提高加速度/減速度: 在保證定位精度、焊接質量和設備機械剛性的前提下,適當提高焊槍在各軸運動時的加速度和減速度設置。這能顯著縮短點位間移動時間(特別是短距離移動)。注意: 需逐步調整并密切觀察設備振動、噪音及定位精度。

提高空移速度: 在安全范圍內(無干涉風險),將焊槍在非焊接區(qū)域(空行程)的移動速度設置到設備允許的最大值。

3. 焊接參數(shù)優(yōu)化(平衡速度與質量):

評估焊接時間: 檢查每個焊點的焊接時間(電流/電壓/激光作用時間等)。在確保焊點強度、熔深、外觀符合要求(無虛焊、過焊、飛濺超標)的前提下,嘗試小幅縮短焊接時間(如微調脈沖寬度、占空比、降低部分非關鍵區(qū)域的能量輸入)。

采用高效焊接模式: 如果設備支持,探索使用更高效的焊接模式,如優(yōu)化脈沖波形、雙脈沖(在保證熔深前提下可能縮短總時間)或高速焊接專用參數(shù)包。

減少輔助時間: 檢查并優(yōu)化焊接前后的輔助動作時間,如預通氣、后通氣時間是否過長。

二、 硬件與設備狀態(tài)提升(提升設備能力上限與穩(wěn)定性)

4. 伺服系統(tǒng)性能檢查:

確認伺服電機、驅動器是否工作在最佳狀態(tài)。老舊或性能不足的伺服系統(tǒng)可能無法響應更高的速度/加速度指令。必要時進行維護、參數(shù)優(yōu)化或考慮升級。

檢查并優(yōu)化伺服增益參數(shù),提高系統(tǒng)響應速度。

5. 傳動機構維護與優(yōu)化:

絲杠/導軌/軸承: 這是影響運動速度和精度的關鍵。檢查是否有磨損、潤滑不足(干澀)、污染(粉塵、焊渣)或預緊力不當。徹底清潔、補充合適潤滑脂、調整預緊力或更換磨損件,可顯著降低摩擦阻力,提升運動速度和動態(tài)性能。

皮帶/同步帶: 檢查張力是否合適,有無老化松弛。張力不足會導致響應延遲和速度損失。

6. 焊槍與輔助系統(tǒng)效率:

焊槍冷卻: 確保冷卻系統(tǒng)(水冷)高效運行。冷卻不足會迫使設備在連續(xù)焊接后等待降溫,降低平均速度。清潔冷卻水路、檢查水泵流量、必要時升級冷卻能力。

氣動元件響應: 檢查夾緊氣缸、保護氣電磁閥等氣動元件的響應速度。老化或響應慢的元件會增加等待時間。清潔、潤滑氣路元件或更換響應更快的型號。

焊槍輕量化(若適用): 如果焊槍本體過重,會限制加速度/速度的提升。在滿足功能前提下,考慮更輕量化的焊槍設計或部件。

7. 傳感器與檢測優(yōu)化:

檢查用于定位、工件檢測的傳感器(光電、接近開關等)是否靈敏可靠。響應慢或誤觸發(fā)會導致設備停頓或等待。

評估檢測環(huán)節(jié)的必要性和耗時。在保證安全與質量的前提下,是否可以簡化或優(yōu)化某些檢測流程

三、 工藝與外圍配合優(yōu)化

8. 夾具設計與上下料配合:

快速定位/夾緊: 優(yōu)化夾具設計,實現(xiàn)電池模組或雙板的快速、準確定位和可靠夾緊,減少裝夾時間??紤]氣動/液壓快速夾緊。

上下料自動化協(xié)同: 如果焊接機集成在自動化線中,確保上下料機械手或AGV與焊接機的節(jié)拍匹配。優(yōu)化它們的協(xié)同邏輯,消除相互等待時間。提升上下料速度本身。

9. 焊接工藝適應性:

針對雙層板焊接的特點(導熱快、可能需要穿透上層焊接到下層),與工藝工程師共同審視現(xiàn)有參數(shù)是否最優(yōu)。是否存在因擔心焊不透而過度增加能量/時間的情況通過DOE實驗找到速度、能量、質量的最佳平衡點。

四、 提速實施注意事項

安全第一: 任何提速操作必須在設備允許的安全范圍內進行。特別注意高速運動可能帶來的碰撞風險,確保安全防護裝置(光柵、急停)完好有效。

循序漸進: 參數(shù)調整(尤其是速度、加速度)應逐步進行,每次調整后觀察設備運行狀態(tài)、焊接質量(進行破壞性/無損檢測)和設備穩(wěn)定性(噪音、振動、溫升)。

數(shù)據(jù)記錄與分析: 提速前后記錄關鍵數(shù)據(jù):單件焊接總時間、各階段耗時(空移、焊接、抬落槍、等待)、設備負載電流、關鍵部件溫度、焊接質量合格率。用數(shù)據(jù)說話,評估提速效果和潛在風險。

質量監(jiān)控: 提速后必須加強焊接質量檢測(如增加抽檢頻次、使用在線監(jiān)測設備如焊接過程監(jiān)控器),確保提速沒有犧牲焊接的可靠性和一致性。動力電池焊接質量關乎安全,不容妥協(xié)。

設備負荷: 確認提速后設備的電機、減速機、傳動部件等是否在額定負載和溫升范圍內運行,避免長期超負荷導致設備壽命縮短或故障。

總結

提升動力電池雙層板焊接機速度是一個需要綜合考慮軟件、硬件、工藝和管理的任務。優(yōu)先從程序路徑優(yōu)化和運動參數(shù)微調入手,往往能快速見效且風險較低。 同時,良好的設備維護(尤其是傳動機構潤滑保養(yǎng))是保障設備發(fā)揮應有速度的基礎。 對于更深層次的提速,可能涉及焊接工藝參數(shù)的精調、硬件性能的評估甚至升級、以及與自動化上下料的深度協(xié)同。在整個過程中,必須將焊接質量和設備安全放在首位,通過嚴謹?shù)臏y試和監(jiān)控來實現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的生產效率提升。

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雙模塊電焊機

雙模塊電焊機

250531590 – 雙模塊電焊機:工業(yè)焊接的強力引擎

在追求高效、穩(wěn)定與可靠的現(xiàn)代工業(yè)焊接領域,雙模塊電焊機憑借其獨特的設計理念和卓越性能,正成為大型工程、重工制造及專業(yè)焊接車間的核心動力源。產品編號250531590的這款設備,正是這一先進技術的杰出代表。

核心優(yōu)勢:雙核驅動,功率倍增

澎湃動力: 裝備兩個獨立高性能逆變模塊,可并聯(lián)輸出或智能切換,輕松突破單機功率上限,提供超強焊接電流(如400A/600A以上),完美駕馭厚板(>30mm)、大電流焊接(如埋弧焊、大規(guī)范MAG焊)等高強度任務。

穩(wěn)定可靠: 模塊互為備份,單模塊故障時另一模塊可降額運行,保障關鍵工序不中斷;智能均流技術確保雙模塊輸出精確同步,電弧極端穩(wěn)定,焊縫成形均勻美觀。

效率躍升: 高暫載率設計(雙模塊協(xié)同可達60%+),滿足長時間連續(xù)作業(yè)需求,顯著減少停機冷卻時間,生產效率提升30%以上。

技術亮點:智能精準,操控自如

數(shù)字芯控: 采用高速DSP數(shù)字處理器,對雙模塊狀態(tài)、輸出參數(shù)實時監(jiān)控與動態(tài)優(yōu)化,實現(xiàn)毫秒級響應和精準波形控制(支持脈沖、直流等多種模式)。

一機多用: 強大內核支持MMA(焊條電弧焊)、MIG/MAG(氣體保護焊)、TIG(氬弧焊) 等多種工藝,配合專家數(shù)據(jù)庫,一鍵調用優(yōu)化參數(shù),適應碳鋼、不銹鋼、鋁合金等材料焊接。

人機交互: 大尺寸LCD屏清晰顯示電流電壓、模塊狀態(tài)、故障代碼;直觀按鍵/旋鈕設計,參數(shù)調節(jié)迅捷,降低操作門檻。

應用場景:重載領域的專業(yè)之選

大型結構制造: 船舶分段、橋梁鋼箱梁、風電塔筒、壓力容器環(huán)縫等超厚板、長焊縫的可靠保障。

重型裝備生產: 工程機械底盤、礦山設備結構件、大型液壓支架等高強度焊接點的理想解決方案。

高效流水線: 自動化焊接站、機器人配套電源,其高暫載率與穩(wěn)定性是連續(xù)生產的基石。

專業(yè)維修與施工: 大型設備現(xiàn)場搶修、管道工程焊接等需要可靠大功率輸出的場合。

可靠保障:安全耐用,服務無憂

堅固防護: IP23防護等級,適應車間粉塵環(huán)境;強化散熱系統(tǒng)(雙風道/獨立風扇)確保模塊長時高效運行。

全面保護: 過壓、欠壓、過熱、過流、缺相等多重保護機制,守護設備與操作者安全。

便捷維護: 模塊化設計,關鍵部件(如IGBT、控制板)可快速更換,最大限度降低停機損失。

總結

250531590雙模塊電焊機,不僅是工業(yè)級焊接動力的標桿,更是追求極致效率與可靠性的智慧結晶。它以雙核并行的澎湃能量、智能精準的操控體驗以及堅如磐石的穩(wěn)定品質,為現(xiàn)代制造業(yè)突破焊接瓶頸、提升核心競爭力提供了強大的裝備支撐。在大型工程和重工業(yè)的焊接舞臺上,它是當之無愧的“強力引擎”,驅動著品質與效率的持續(xù)飛躍。

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電池焊接機原理

電池焊接機原理

電池焊接機原理:精準連接能量核心的關鍵技術

在現(xiàn)代鋰離子電池(如動力電池、消費電子電池)生產中,焊接是連接電芯內部極耳、極柱以及模組間導電排的核心工藝。電池焊接機(如激光焊接機、超聲波焊接機)正是為此而生的精密設備,其工作原理基于特定能量形式的精密控制與轉化,實現(xiàn)材料間的牢固、低阻、低熱影響連接。以下是其主要原理:

一、 核心目標與挑戰(zhàn)

牢固連接: 確保大電流傳輸時連接點不松動、不失效。

低接觸電阻: 減少能量損耗,降低發(fā)熱,提升電池效率和壽命。

低熱影響: 避免焊接高溫損傷電芯內部活性材料(正負極材料、隔膜)或SEI膜,防止熱失控風險。

精密控制: 電池結構精細(如鋁/銅箔厚度僅微米級),要求焊接位置、能量、深度高度精確。

材料兼容性: 需焊接異種材料(如鋁-鋁、銅-銅、鋁-銅、鋁/銅-鎳片等),且鋁、銅導熱快、易氧化,焊接性差。

二、 主流焊接技術原理

1. 激光焊接: (目前主流,尤其方形/刀片/圓柱電池、Busbar連接)

能量來源: 高能量密度、高方向性的激光束(常用光纖激光器、連續(xù)/脈沖模式)。

作用原理:

光熱轉換: 激光束聚焦于工件(如極耳與集流體、Busbar與極柱)微小區(qū)域(光斑直徑可小至微米級),光能被材料表面吸收,瞬間轉化為大量熱能。

熔融與熔合: 局部區(qū)域溫度急劇升高至材料熔點以上,形成熔池。熔池內金屬液態(tài)混合。

冷卻凝固: 激光移開后,熔池快速冷卻凝固,熔融金屬結晶形成牢固的冶金結合焊縫。常需惰性氣體(如氬氣)保護熔池,防止氧化。

關鍵優(yōu)勢: 非接觸、能量密度高、熱影響區(qū)小、精度高、速度快、自動化程度高、可焊異種金屬(需特殊參數(shù))。

關鍵控制: 激光功率、脈沖頻率/寬度、光斑大小/形狀、掃描速度、離焦量、保護氣體。

2. 超聲波金屬焊接: (尤其適用于軟包電池極耳焊接)

能量來源: 高頻(通常15kHz – 40kHz)的機械振動(超聲波)。

作用原理:

高頻摩擦: 焊頭(Horn)在壓力下將工件(如多層鋁箔/銅箔極耳)壓緊在砧座(Anvil)上。焊頭施加高頻、小幅(微米級)的橫向振動。

界面摩擦生熱與塑性變形: 工件接觸面因劇烈摩擦產生局部熱量(通常低于材料熔點),同時在高頻振動和壓力作用下,接觸面氧化層被破壞,純凈金屬發(fā)生強烈的塑性變形。

分子間擴散結合: 在熱量、壓力和振動的共同作用下,純凈金屬原子在界面處相互擴散,形成牢固的固態(tài)冶金結合(非熔化焊)。連接處呈現(xiàn)特有的“焊點”或“焊線”。

關鍵優(yōu)勢: 低溫(不熔化母材)、無火花煙塵、節(jié)能、適合多層箔片焊接、對異種金屬(鋁-銅)焊接性好(無脆性金屬間化合物)。

關鍵控制: 焊接壓力、振幅、焊接時間(或能量)、保壓時間、焊頭/砧座設計。

三、 工藝核心要素

材料表面處理: 焊接前常需清洗去除油污、氧化物(激光焊對清潔度要求更高),確保良好能量吸收和結合。

精密定位與夾持: 確保焊接位置準確,工件在焊接過程中穩(wěn)定不偏移(尤其超聲波焊)。

能量精確控制與監(jiān)控: 實時監(jiān)控和反饋焊接功率/能量、溫度(間接)、熔深/熔寬(視覺系統(tǒng))、焊接質量(如超聲波焊的振幅、功率曲線),實現(xiàn)閉環(huán)控制,保證一致性和良率。

過程保護: 激光焊需惰性氣體保護;超聲波焊需防止振動傳遞損傷鄰近部件。

質量檢測: 焊后需進行外觀檢查、拉力測試、金相分析、電阻測量等。

四、 總結

電池焊接機的核心原理在于將特定形式的能量(激光/超聲波)高度集中、精確可控地作用于待連接金屬界面。激光焊通過光熱轉換產生局部熔融實現(xiàn)冶金結合;超聲波焊則利用高頻振動摩擦生熱和塑性變形促使原子擴散實現(xiàn)固態(tài)結合。兩者均需克服電池材料(薄、異種、易損)帶來的挑戰(zhàn),通過精密的工藝控制(能量、壓力、時間、保護、定位),最終實現(xiàn)滿足電池嚴苛要求的高可靠、低阻、低熱損連接。激光焊以其高精度、高效率、深寬比優(yōu)勢主導了當前主流電池結構件連接;超聲波焊則在多層箔片連接(尤其軟包電池)和異種金屬連接上具有獨特優(yōu)勢。技術的持續(xù)發(fā)展聚焦于提升效率、良率、適應新材料(如固態(tài)電池)、智能化監(jiān)控和更嚴格的在線質量控制。

安全提示: 電池焊接涉及高能量(激光輻射、高壓電、機械振動),必須在專業(yè)防護和安全規(guī)程下操作。不當焊接可能引發(fā)電池內部短路、熱失控等嚴重安全事故。

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