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锂离子电池激光焊接在线监控的LDD和OCT有什么区别?

时间:2026-01-23 16:29:59来源: OFweek 光学网

导语:​激光焊接在线监控中的LDD(Laser Depth Detection)和OCT(Optical Coherence Tomography)技术均用于实时监测焊接质量,但两者在原理、功能和应用场景上存在显著差异。

  1. 技术原理

  1.1 OCT(光学相干层析成像)

  原理:基于低相干干涉原理,通过分束器将光源分为参考光和测量光。测量光与加工激光同轴耦合进入匙孔底部,反射后与参考光干涉,通过光谱分析计算光程差,直接获取匙孔深度(即熔深)。

  精度:轴向分辨力达12μm,熔深监测误差≤3.65%,且具备焦距自适应性(±2.5mm高度波动时标准差仅0.072mm)。

  适用场景:实时监测熔深波动、匙孔稳定性,优化工艺窗口。

  1.2 LDD(激光熔深检测)

  原理:OCT技术的工业实现形式(如IPG-LDD)。通过超辐射发光二极管(SLD)发射宽谱光源,结合干涉仪和光谱仪实时测量匙孔深度,采样频率高达250kHz。

  特点:直接测量熔深,但对复杂轨迹(如摆动焊)适应性有限,易受匙孔坍塌干扰。

  2. 功能对比

  3. 优劣对比

  3.1 OCT优势

  直接测量熔深,精度高,抗干扰能力强。

  可监测工件变形、焊偏、外观缺陷等宏观问题。

  支持闭环控制(如动态调整离焦量)。

  3.2 OCT劣势

  无法检测表面油污、胶污染。

  高速焊接(>300mm/s)时精度下降,需重新标定。

  3.3 LDD优势

  采样频率高(250kHz),实时性强。

  自动校准功能节省调试时间(如自动抓取匙孔原点)。

  3.4 LDD劣势

  对复杂焊缝(摆动焊、曲线轨迹)适应性差。

  匙孔坍塌时测量误差大(熔深骤降0.4–0.8mm)。

  4. 4. 应用场景推荐

  4.1 优先选OCT

  动力电池顶盖焊、密封钉焊等需高精度熔深控制的场景。

  工艺优化阶段(如确定环形光斑最佳芯环功率比)。

  4.2 优先选LDD:汽车零部件(安全气囊、齿轮)等高速焊接场景。

  设备状态监控(如通过熔深曲线异常排查设备故障)。

  5. 5. 联合应用案例

  光电+OCT融合监测:

  光电传感器检测表面缺陷(油污、功率衰减),OCT监控熔深稳定性,实现100%全检。

  例如:动力电池产线中,光电信号识别炸点,OCT验证熔深波动,综合判定虚焊风险。

  6. 结论

  OCT更适合高精度熔深监测和工艺优化,而LDD在高速场景和设备状态监控中表现更优。实际应用中可结合两者优势,通过多信号融合提升焊接质量控制的全面性。

标签: 激光焊接

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