工业自动化与智能制造解决方案
电子加工
 

技术方案

  2014/06/04  
  台达20PM在锂电池激光焊接机上的应用
 
   
   
一、 项目背景

本文主要介绍液态锂电池金属外壳的激光焊接过程和用台达20PM的三轴螺旋插补功能实现该焊接的方法。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池。它广泛应用于手机、笔记本计算机、数码相机、电动工具、电动车等。按电解质材料不同,锂电池可分为液态锂电池和聚合物锂电池;按外型,可分为方型、圆柱形锂电池等;按外包装材料,可分为铝壳锂电池、钢壳锂电池、软包锂电池等。

其中液态金属壳锂电池是一种常用的锂电池类型。由于内含液体,带有正极引入端的盖板塞入金属壳止口后,盖板与外壳间的缝隙需要严格密封。由于激光焊接的热变形极小,焊缝整齐美观,且易与控制系统配合,实现自动焊接,因而常被用于锂电池金属外壳的焊接。

二 、锂电池激光焊接过程

客户锂电池外壳截面形状如图1所示:

电池形状由宽度a、厚度b决定,焊接时要求尺寸c保持恒定,即在激光束固定焦距上进行焊接。电池装在X、Y工作台上,可由R轴带动旋转。另包括送料轴。根据以上要求和条件,确定锂电池外壳激光焊接过程如图2:

■ 回归原点或准备好下一次焊接后,工件中心在(X0,Y0)。
■ 打开激光源,工件沿X-移动到(X1,Y1),R轴旋转角度为0。
■ X、Y轴沿“电池圆心轨迹”与R轴进行顺时针螺旋插补。
■ 重复上面1、2、3的动作,然后关闭激光源,即完成整块电池的焊接。
■ 放料,取料。
■ 重复上面1、2、3、4、5的动作,焊接下一块电池。

该设备分左右两边工位。每边有独立的上述四轴,当一边上、下料时,另一边进行焊接,两边动作交替进行。

三 . 台达20PM应用配置

根据上述要求与过程,确定台达20PM运动控制架图如图3:

涉及产品型号列表如图4:

HMI通过RS485接口连接两台20PM,通过20PM的不同站号进行访问。

四、20PM实现三轴螺旋插补的主要过程

O100主程序中调用 OX0:图5

五 、项目总结

使用台达20PM OX子程序中的G代码或运动指令,能轻松实现液态锂电池金属外壳激光焊接所需的三轴螺旋插补运动,具有较好的市场推广价值。
图1&图2
图3&图4
图5:OX0中用G代码实现电池焊接过程
新闻來源: 中达电通股份有限公司
 
 
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