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直線電機模組在鋰電池激光焊接上的應用

返回列表 來源:同茂電機官網 瀏覽:- 發布日期:2017-12-06 08:54:54【

  為了解決日益突顯的能源、環保問題,新能源行業越來越受到世界各國的關注。鋰電池行業作為國家重點扶持新能源項目發展較為迅速。近兩年,中央和地方各項扶持政策協同效果逐漸顯現,我國的新能源汽車市場出現了超預期發展和增長,并帶動了產業鏈上下游企業的高速增長尤其是鋰電池行業, 隨著新能源汽車銷量的進一步提高,業內預計,2018年鋰電池或將進入供應緊張的階段,強烈的需求對鋰電池的產品技術、工藝、性能提出了更高的要求,更進一步凸顯了產能的不足。目前國際上大多采用優秀的激光焊接技術對鋰電池的電池芯及保護板進行焊接。隨著制造業的不斷發展,大力發展高端制造技術,如何提高激光技術在鋰電池制造領域的技術水平、如何升級優化激光焊接設備的整體性能,成為目前各個廠家研究的重點。在運動平臺部分,直線電機相較于滾珠絲桿有更優的動態性能,更精密的定位精度及重復定位精度,更高的穩定性,更低的維護成本。用直線電機傳動平臺替換滾珠絲桿運動平臺已成為必然趨勢。


直線電機模組在鋰電池激光焊接上的應用


 激光焊接技術特點及難點:

  激光焊接是一個將正負極材料、隔膜和電解液等原材料化零為整的融合制造過程,是整個鋰電池生產流程中的關鍵工藝。激光焊接是利用激光束優良的方向性和高功率密度等特點來進行工作的。激光焊接有以下特點:激光功率密度高,可以對高熔點、難熔金屬或兩種材料進行焊接;聚焦光斑小,加熱速度快,作用時間短,熱影響區域小,熱變形可忽略;激光焊接屬于非金屬焊接,無機械應力和機械變形;激光焊接裝置易于計算機聯機,能精確定位,實現自動焊接。鋰電池模組通過高效精密的激光焊接可以大大降低接觸電阻,降低能耗,提高電池的安全性、可靠性和使用壽命。但激光焊接要求焊件裝配精度高,且要求激光束在工件上的位置不能有顯著偏移。若焊件裝配精度以及激光束定位精度達不到要求,很容易造成焊接缺憾,影響焊接質量。激光焊接技術的特點以及鋰電池的結構性能對激光焊接設備的運動平臺提出了更高更精密的要求。

   直線電機模組特點及難點:

   直線電機的本質是把旋轉電機平放展開并直接連接到驅動負載上。它能替代例如滾珠絲杠、齒條與齒輪、皮帶與皮帶輪和減速箱的所有機械傳動部分,從而消除了齒隙以及與機械傳動相關的問題。具有結構簡單、調速范圍寬、動態性能優良、定位精度高、安全可靠、運行噪聲低、無磨損、免維護以及無限行程等優點。

 靈猴雙軸聯動直線電機模組加速度可達5g、重復定位精度可達1μm并且在深度優化結構設計的基礎上采用獨特自主編寫控制算法,跟蹤檢測速度波動,并作出后續補償,使雙軸直線電機在高速度走曲線小圓弧運動條件下,速度波動在3%以下,軌跡偏差更是在微米級別。完全滿足鋰電池激光焊接對平臺精度、加速度、速度等性能的要求。其中技術實現轉角R<2 mm的圓弧軌跡,直線及轉角速度波動≤±7mm/s(補償后), 直線及轉角軌跡偏差≤±0.03mm(補償后)。提供直線電機的跟隨誤差報告,最大的程度保證了精度,幫助客戶提高焊接效率30%,成本下降20%,獲得了客戶的高度認可和信賴,為后續的激光行業合作奠定了堅實的基礎。


XY軸高精密直線平臺



  直線電機模組主要由:直線電機、檢測反饋、驅動控制,防護裝置四部分組成。該運動平臺選用無鐵芯直線電機,運動平滑無齒槽力;檢測反饋由光柵或磁柵、霍爾、溫控組成;此平臺模組可選用的是美國COPLEY驅動器,防護裝置由風琴防護罩、高性能拖鏈、光電傳感器、優力膠硬限位組成,充分保護運動平臺的安全可靠性。

  平臺模組上下兩軸均采用自主研發的U型無鐵芯直線電機,該系列直線電機具有高推力、低運動質量、無齒槽效應、無磁吸力等特點,特別是在走曲線圓弧軌跡時,可實現高速度小圓弧轉角下的低速度波動。在使用了雙軸聯動直線電機運動平臺后,使其焊接速度提高50%,提高了其圓弧轉角處的焊接質量,升級優化了客戶整體設備的性能,提高客戶設備銷量的同時也增加了直線電機模組的銷量,真正實現了雙贏價值。

  隨著制造行業越來越苛刻的要求,現代先進制造裝備向著高速度、高精度、快響應、大行程的趨勢發展。這必然要求一個反應靈敏、高速、輕便的驅動系統,由于傳統的進給方式—“旋轉電機+ 滾珠絲杠”需要聯軸器、絲杠等中間傳遞環節,造成整體系統剛性不夠、彈性變形嚴重,又因為該“間接傳動”中絲杠精度很難提高、存在反向間隙等缺點,使得傳統的進給系統無法達到上述要求。相對而言,直線電機具有結構簡單、安裝方便、無接觸、無磨損等優點,并在精度、重復定位精度、剛度、工作壽命等其他性能指標上都優于旋轉電機。其主要推廣與高速、高精等旋轉電機無法滿足要求的場合。現代直線電機技術日益成熟,其勢必取代傳統的“旋轉電機+ 絲杠”的傳動模式。

           同茂直線電機平臺采用進口無鐵芯直線電機驅動,平臺行程從100600mm。該平臺擁有優良的設計,嚴苛的軸系裝配工藝,具有極高性能,但成本低,此款直線電機平臺得以廣泛適用于需要成本效益、精密解決方案的工業應用,如半導體晶圓檢測、微電子組件測試、取放、DNA測序、激光加工等領域。

          同茂直線電機平臺集成具有非常棒線性表現的開放式增量光柵系統,可以提供亞納米般的的分辨率、重復性和穩定性。穩定的光學零位,保障雙向回零的重復性和可靠性。經激光干涉儀標定補償,可以輕易獲得理想的定位精度。輕松實現您對于高精密定位的要求。

          同茂直線平臺可以滿足鋰電池激光焊接對平臺精度、加速度、速度等性能的要求。想了解同茂直線平臺更多信息,歡迎登陸同茂電機官網:http://www.zbltwl.com(直線電機模組)