レーザー加工技術は、その独自の技術的利点により、コアとモジュールのレーザー溶接、極材の切断、マーキングなど、リチウム電池産業においてますます重要な役割を果たしています。 本稿では主に、材料搬送システム、適応システム、視覚位置決めシステム、MES製造実行管理およびその他の主要技術におけるリチウム電池レーザー溶接機自動生産ラインを紹介します。
リチウム電池は、高エネルギー密度、高電圧、環境保護、長寿命、急速充電可能などの利点により、3Cデジタル、電動工具などの業界で好まれており、新エネルギー自動車産業への貢献が特に顕著です。 新エネルギー車のコアコンポーネントとして、その電源性能、安定性、安全性は新エネルギー車の性能の重要な側面であり、パワーバッテリーの溶接品質はパワーバッテリーの性能に決定的な役割を果たし、ひいてはパワーバッテリーの性能を決定します。車両の性能。 レーザー加工技術は、その独自の技術的優位性により、コアとモジュールのレーザー溶接、ポールピース材料の切断、マーキングなど、リチウム電池業界でますます重要な役割を果たしています。
1. リチウム電池の製造におけるレーザー溶接の応用
レーザー溶接は、エネルギー源としてレーザービームを使用し、集光装置を使用してレーザーが高出力密度のビームに集約され、ワークピースの表面に照射されて加熱され、金属材料の熱伝導の作用下で行われます。特定の可溶性プールを形成するための材料の内部溶解。 レーザー溶接は新しいタイプの溶接方法であり、現在高速開発段階にあります。 レーザー溶接の場合、ワークピースの熱影響範囲は小さいです。 小さな溶接継手、高精度の溶接寸法。 溶接方法は非接触溶接であり、外力を加える必要がなく、製品の変形が小さく、溶接品質が高く、効率が高く、自動生産を実現しやすいです。
リチウム電池セルの製造から電池パックのグループ化に至るまで、溶接は非常に重要な製造プロセスであり、リチウム電池の導電性、強度、気密性、金属疲労、耐食性は典型的な電池溶接品質評価基準です。 溶接方法と溶接プロセスの選択は、バッテリーのコスト、品質、安全性、バッテリーの一貫性に直接影響します。
第二に、レーザー溶接は、小さな集光スポットと高精度の位置決めによって正確に制御でき、ロボットアームと組み合わせることで自動化が容易になり、溶接効率が向上し、工数が削減され、コストが削減されます。 また、薄板や細線のレーザー溶接においても、アーク溶接のような溶け戻りの心配がありません。
電池の構造には、通常、鋼、アルミニウム、銅、ニッケルなどのさまざまな材料が含まれています。これらの金属は、電極、ワイヤ、またはシェルに作られる可能性があるため、それが単一の材料であるか、またはさまざまな材料であるかにかかわらず、溶接、高い要求の溶接プロセスに推し進められます。 レーザー溶接プロセスの利点は、溶接できる材料の範囲が広いことと、異なる材料を溶接できることです。
2. キーテクノロジーのリチウム電池パック生産ラインにおけるレーザー溶接
リチウム電池レーザー溶接機バッテリーモジュール自動化生産ライン、一般にコアのローディング、スキャン、テスト、洗浄、選別、モジュールスタッキング、スタッキング検出、およびモジュール溶接、溶接検出、モジュール放電およびその他のプロセスを含む、材料移送システム、適応型システム、ビジョンポジショニングシステム、MES製造実行管理などは、生産ライン全体のキーテクノロジーですが、小ロット多品種生産パターンに適応することも重要な技術サポートです。
1) マテリアルトランスファーシステム
コアのローディングから最終モジュールのアンローディングまで、材料移送システム全体が材料移送システムを通じて完了します。材料移送システムは、プロセスの調整ニーズに応じて作業ステーションを柔軟に拡張することもでき、異なるステーション間の移送には人間の操作は必要ありません。モジュール位置決めプレートには製品サイズ調整機構が付いており、異なるサイズのモジュールのクランプに適応でき、少量多品種の生産ニーズに非常に適しています。
2) 適応型システム
バッテリーモジュールの製造プロセスでは、ソフトパック、角形、円筒形のバッテリーが最も一般的に使用されており、異なるサイズのバッテリーを異なるサイズのモジュールに積み重ねた後、すべてのプロセスを適応システムに適応させて確実に連携させる必要があります。特に溶接プロセスにおけるライン全体のビートは、モジュールの梱包プロセスを完了するために異なるサイズのモジュールにのみ適応されます。
アダプティブシステムは、多軸組み合わせリンクを採用しており、材料の搬入制限を受けずに製品加工エリアでの位置決めを実現し、溶接作業を完了して次のプロセスに移行します。
3）ビジュアルポジショニングシステム
コア溶接表面の洗浄、モジュールのマーキング、収束ピースの溶接は通常レーザー加工で完了しますが、電池モジュールの組み立ては寸法公差が大きい場合が多く、ギャップ位置のサイズ要件を満たすレーザー加工を達成することが困難であり、加工時間が大幅に低下します。品質。 視覚的位置決めシステムの導入により、正確な位置決めの需要を満たすことができ、写真データ取得の視覚を通じて精度は±0.05mmに達し、材料の偏差を制御システムにフィードバックすることで、高精度位置決めの加工位置。
4）MES製造実行管理システム
MES製造実行管理システムはオープンな開発プラットフォームを備えており、ユーザーのニーズに応じてシステムの基礎となるプラットフォームに基づいて迅速かつ機敏にMESプロジェクト開発の実装を完了できます。作業をガイドするMESパラメータの指示に従ってのみ手動で実行できます。 、およびチャートの形式と包括的な統計と既存の生産設定情報の分析を通じて、改善を図ります。 コアのロードから最終モジュールの排出まで、各プロセスのパラメータ、データ、その他の受信情報は、MES システムを通じて迅速にクエリされ、タイムリーに分析および処理されるため、プロセスが実際に制御可能かつ効率的になります。 レーザー溶接プロセスデータパッケージはMESシステムに直接統合されており、ユーザーの呼び出しと切り替えが容易です。MESシステムのセット全体を生産ラインに直接接続して、準無人生産ワークショップにすることができ、材料の周囲のみ手動で行うことができます。安全性を高めるための補充。 予約された産業用通信インターフェイスを使用すると、ユーザーはリモート監視と管理を実現できるだけでなく、エンタープライズ ERP と効果的にドッキングすることもでき、真にインテリジェントで有益な工場を実現できます。
