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企業(yè)新聞

聯(lián)贏激光重磅發(fā)布毫米波雷達(dá)與車載攝像頭的先進(jìn)激光塑料焊接工藝

來(lái)源:聯(lián)贏激光2023-11-02 我要評(píng)論(0 )   

在“電動(dòng)化”轉(zhuǎn)型向“智能化”的發(fā)展進(jìn)程中,自動(dòng)駕駛技術(shù)成為了汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新變量。自動(dòng)駕駛汽車感知的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)各式各樣的傳感器設(shè)備,其中車載攝像頭、毫米波雷...

在“電動(dòng)化”轉(zhuǎn)型向“智能化”的發(fā)展進(jìn)程中,自動(dòng)駕駛技術(shù)成為了汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新變量。自動(dòng)駕駛汽車感知的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)各式各樣的傳感器設(shè)備,其中車載攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)四大硬件傳感器是自動(dòng)駕駛汽車的眼睛,為環(huán)境感知提供了關(guān)鍵信息。

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自動(dòng)駕駛車輛通過(guò)毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭、車載網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)等對(duì)外界的環(huán)境進(jìn)行感知識(shí)別,然后在融合多方面感知信息的基礎(chǔ)上,通過(guò)智能算法學(xué)習(xí)外界場(chǎng)景信息,預(yù)測(cè)場(chǎng)景中交通參與者的軌跡并規(guī)劃車輛運(yùn)行軌跡。最后跟蹤決策規(guī)劃的軌跡目標(biāo),控制車輛的油門(mén)(電門(mén))、剎車和轉(zhuǎn)向等駕駛動(dòng)作,調(diào)節(jié)車輛行駛速度、位置和方向等狀態(tài),進(jìn)而確保汽車的安全性、操縱性和穩(wěn)定性。


毫米波雷達(dá)

智慧出行的首選配置


毫米波雷達(dá)(Millimeter Wave,MMW)是指工作在30~300 GHz頻段,波長(zhǎng)為1~10 mm的雷達(dá)。其通過(guò)天線向外發(fā)射毫米波,接收機(jī)接收目標(biāo)反射信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理器處理后快速準(zhǔn)確地獲取汽車周圍的環(huán)境信息。如汽車與其它物體之間的相對(duì)距離、相對(duì)速度、角度、行駛方向等,然后根據(jù)所探知的物體信息進(jìn)行目標(biāo)追蹤和識(shí)別,融合車身動(dòng)態(tài)信息,通過(guò)中央處理單元進(jìn)行處理,經(jīng)合理決策后,對(duì)駕駛員發(fā)出警告或直接通過(guò)執(zhí)行單元,對(duì)汽車做出主動(dòng)干預(yù),以提升汽車行駛安全性和舒適性,減少事故發(fā)生率。


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圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)


車載毫米波雷達(dá)硬件核心主要包括MMIC芯片和天線PCB板,與厘米波雷達(dá)相比,具有體積小、易集成和空間分辨率高的特點(diǎn)。其介于厘米波和光波之間,還兼有微波制導(dǎo)光電制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)。與其它雷達(dá)相比,穿透能力較強(qiáng),在雨、雪、大霧等極端天氣下也能進(jìn)行工作,且不會(huì)受顏色、溫度、光照度等因素的影響,具有全天候的特點(diǎn)。


它最初應(yīng)用于軍工領(lǐng)域,后來(lái)轉(zhuǎn)化到汽車、無(wú)人機(jī)、智能交通、安防等領(lǐng)域。汽車領(lǐng)域應(yīng)用最早可追溯到1973年,德國(guó)AEG-Telefunken和BOSCH公司開(kāi)始合作投資研究汽車防撞雷達(dá)技術(shù),但由于技術(shù)和成本原因,一直未能大規(guī)模商業(yè)化落地。20世紀(jì)80年代,歐洲在“歐洲高效安全交通系統(tǒng)計(jì)劃”指導(dǎo)下重新開(kāi)啟了車載毫米波雷達(dá)的研制。1999年,奔馳在S級(jí)車上使用77GHz毫米波雷達(dá)實(shí)現(xiàn)了基本的自適應(yīng)巡航功能,開(kāi)啟了輔助駕駛時(shí)代,也迎來(lái)毫米波雷達(dá)在汽車領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。


目前,毫米波雷達(dá)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用從最初使用于自適應(yīng)巡航系統(tǒng)(ACC)拓展到智能網(wǎng)聯(lián)汽車的前車防撞預(yù)警系統(tǒng)(FCWS)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)、自動(dòng)剎車輔助系統(tǒng)(AEB)、盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(BSD)、變道輔助系統(tǒng)(LCA)等先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)中。


車載攝像頭

環(huán)境感知中最常見(jiàn)的傳感器之一


車載攝像頭是環(huán)境感知中最常見(jiàn)的傳感器之一,根據(jù)不同高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)功能的需要,攝像頭的安裝位置也有不同,主要分為前視、后視、側(cè)視、環(huán)視以及內(nèi)置攝像頭。實(shí)現(xiàn)車道偏離預(yù)警、前方碰撞預(yù)警、行人碰撞預(yù)警、交通標(biāo)志識(shí)別、盲區(qū)監(jiān)測(cè)、駕駛員注意力監(jiān)控、全景停車、停車輔助、車道保持輔助等功能。


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圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)


車載攝像頭的優(yōu)點(diǎn)十分明顯,成本低且技術(shù)成熟,采集信息的豐富度較高,最接近人類視覺(jué)。將攝像頭和毫米波雷達(dá)等傳感器進(jìn)行融合,兩者相互配合,共同構(gòu)成汽車的感知系統(tǒng),取長(zhǎng)補(bǔ)短,實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定可靠的自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)(AEB)功能。


激光塑料焊

在毫米波雷達(dá)和攝像頭上的應(yīng)用


汽車塑料廣泛用于各種汽車車身、底盤(pán)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、引警蓋下的電子部件、外內(nèi)飾件以及燃料系統(tǒng)等。


得益于塑料特有的化學(xué)穩(wěn)定性、可加工性和耐用性,以及作為穩(wěn)定外殼和連接器形狀的能力,近年來(lái),塑料還越來(lái)越多地用于智能感應(yīng)系統(tǒng)中,例如毫米波雷達(dá)和攝像頭的外殼。


毫米波雷達(dá)材料主要有:

雷達(dá)天線罩:PBT、共聚PC、PPO、PEI

后蓋:PC/PBT、PA、PPS、PPO/PPA

微波吸收材料:PBT、PC、PEI

電磁屏蔽及導(dǎo)熱材料:PA6、PPS、PCIPBT


激光焊接是一種快速高效的汽車焊接工藝,塑料部件的激光焊接具有眾多優(yōu)點(diǎn),包括能夠生產(chǎn)小型化和高度復(fù)雜的零件,消除粘合劑和緊固件等耗材。其精確牢固的焊接可以保護(hù)敏感電子設(shè)備免受灰塵和濕氣的影響。


毫米波雷達(dá)和攝像頭可以使用激光塑料焊接技術(shù)來(lái)連接外殼結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)通常由上下兩層疊加而成,上層為透光層,下層為吸光層。在激光焊接過(guò)程中,通過(guò)下層材料吸收激光并受熱熔化,將上層材料牢固地粘結(jié)在一起。這就是激光塑料焊接的基本原理。


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激光塑料焊原理


激光塑料焊之前,毫米波雷達(dá)傳統(tǒng)的密封工藝主要有以下幾種:

1、外加熱源方式軟化:熱板焊接、熱風(fēng)焊接、熱棒和脈沖焊接。

2、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式軟化:摩擦焊接、超聲波焊接。

3、電磁作用軟化:高頻焊接、紅外線焊接、激光焊接。


聯(lián)贏激光作為激光焊接領(lǐng)軍企業(yè),憑借近二十年的技術(shù)沉淀、工藝積累以及對(duì)數(shù)千種材料實(shí)踐打樣,積累總結(jié)出一套行業(yè)領(lǐng)先的激光焊接技術(shù)及工藝。


在毫米波雷達(dá)激光塑料焊接領(lǐng)域,我們通過(guò)對(duì)多種不同品牌、不同型號(hào)、不同類別的毫米波雷達(dá)進(jìn)行打樣測(cè)試,總結(jié)出的半導(dǎo)體振鏡焊接解決方案對(duì)于塑料毫米波雷達(dá)的高速、靈活、高效能量利用、無(wú)接觸、精準(zhǔn)控制和自動(dòng)化集成等需求具有顯著優(yōu)勢(shì),能廣泛適用于多樣化的生產(chǎn)環(huán)境。

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聯(lián)贏激光半導(dǎo)體振鏡焊接設(shè)備


聯(lián)贏激光半導(dǎo)體振鏡焊接設(shè)備用于塑料毫米波雷達(dá)具有以下優(yōu)勢(shì):
1.高速焊接:半導(dǎo)體振鏡系統(tǒng)具有極快的鏡頭移動(dòng)速度,可實(shí)現(xiàn)高速焊接,提高生產(chǎn)效率。
2.靈活性:振鏡焊接系統(tǒng)可以適應(yīng)不同工件的形狀和尺寸,具有較大的焊接范圍,因此適用于多樣化的工件。
3.高效能量利用:振鏡系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精確的能量分配,減少能源浪費(fèi),有助于降低運(yùn)營(yíng)成本。
4.無(wú)接觸焊接:振鏡焊接通常是無(wú)接觸的,避免了物理接觸可能引起的污染和磨損。
5.精準(zhǔn)控制:半導(dǎo)體振鏡系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精確的焦點(diǎn)和能量控制,有助于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的焊接。
6.自動(dòng)化集成:振鏡焊接系統(tǒng)易于與自動(dòng)化系統(tǒng)集成,提高了生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度,減少人工干預(yù)。


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正面外觀

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側(cè)面外觀

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剝離后殘留


對(duì)于PBT材料攝像頭,其激光焊接原理與毫米波雷達(dá)基本相似。鑒于攝像頭結(jié)構(gòu)有所差異,我們可以根據(jù)其結(jié)構(gòu)以及材料與激光相互作用的性質(zhì)合理調(diào)整焊接工藝。

例如,攝像頭中間位置吸光弱,可將產(chǎn)品的焊接軌跡分成兩部分,通過(guò)單獨(dú)提高中間位置焊接功率,從而保證焊接后中間的塌陷值與四周一致。


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攝像頭焊接效果對(duì)比


值得注意的是,激光塑料焊接毫米波雷達(dá)或攝像頭時(shí),我們需注意合適材料選型。毫米波雷達(dá)和攝像頭主要由PBT材料制成,在選材過(guò)程中,除了滿足最終應(yīng)用的功能要求外,還必須滿足塑料激光焊接對(duì)穿透材料的穿透要求和激光吸收材料的吸收要求。另外,毫米波雷達(dá)或攝像頭在塑料激光焊接過(guò)程中還必須注意過(guò)程監(jiān)控和質(zhì)量監(jiān)控。



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