激光技术以为锂电池行业整体的技术水平得以提高

为了处理日益突显的动力、环保问题，新动力职业越来越受到世界各国的重视。锂电池职业作为国家重点扶持新动力项目开展较为迅速。近两年，中心和当地各项扶持方针协同作用逐步闪现，我国的新动力汽车市场出现了超预期开展和增长，并带动了产业链上下游企业的高速增长尤其是锂电池职业，跟着新动力汽车销量的进一步进步，业界预计，2018年锂电池或将进入供应严峻的阶段，激烈的需求对锂电池的产品技能、工艺、功能提出了更高的要求，更进一步凸显了产能的缺乏。现在国际上大多选用先进的激光焊接技能对锂电池的电池芯及维护板进行焊接。跟着制作业的不断开展，大力开展高端制作技能，怎么进步激光技能在锂电池制作范畴的技能水平、怎么晋级优化激光焊接设备的全体功能，成为现在各个厂家研讨的重点。在运动渠道部分，直线电机相较于滚珠丝杆有更优的动态功能，更精密的定位精度及重复定位精度，更高的稳定性，更低的维护本钱。用直线电机传动渠道替换滚珠丝杆运动渠道已成为必定趋势。

激光焊接技能特色及难点：

激光焊接是一个将正负极资料、隔阂和电解液等原资料化零为整的融合制作过程，是整个锂电池生产流程中的关键工艺。激光焊接是利用激光束优秀的方向性和高功率密度等特色来进行工作的。激光焊接有以下特色：激光功率密度高，可以对高熔点、难熔金属或两种资料进行焊接;聚集光斑小，加热速度快，作用时刻短，热影响区域小，热变形可疏忽；激光焊接属于非金属焊接，无机械应力和机械变形；激光焊接设备易于计算机联机，能准确定位，实现主动焊接。锂电池模组通过高效精密的激光焊接可以大大下降触摸电阻，下降能耗，进步电池的安全性、可靠性和运用寿数。但激光焊接要求焊件安装精度高，且要求激光束在工件上的位置不能有明显偏移。若焊件安装精度以及激光束定位精度达不到要求，很容易形成焊接缺憾，影响焊接质量。激光焊接技能的特色以及锂电池的结构功能对激光焊接设备的运动渠道提出了更高更精密的要求。

双轴联动直线电机渠道技能特色及难点：

直线电机的本质是把旋转电机平放展开并直接连接到驱动负载上。它能代替例如滚珠丝杠、齿条与齿轮、皮带与皮带轮和减速箱的一切机械传动部分，从而消除了齿隙以及与机械传动相关的问题。具有结构简略、调速范围宽、动态功能优秀、定位精度高、安全可靠、运转噪声低、无磨损、免维护以及无限行程等长处。

灵猴双轴联动直线电机渠道加速度可达5g、重复定位精度可达1μm并且在深度优化结构设计的基础上选用独特自主编写操控算法，盯梢检测速度动摇，并作出后续补偿，使双轴直线电机在高速度走曲线小圆弧运动条件下，速度动摇在3%以下，轨道偏差更是在微米级别。彻底满意锂电池激光焊接对渠道精度、加速度、速度等功能的要求。

日前有某激光焊接设备厂商客户的设备运动渠道选用的是丝杆模组，但在其加速度为1g、速度提到100mm/s时其设备的焊接质量将无法确保，现需求双轴联动直线电机渠道以代替丝杆渠道模组并明确要求提供包含圆弧转角在内的跟随误差测验陈述，但该客户对直线电机运动渠道并不了解，故向我公司寻求处理方案。

通过与客户的数次技能交流，在彻底了解掌握客户设备的特性信息后设计了初版双轴联动直线电机运动渠道模组，但是其要求的运动渠道的运动轨道的圆弧转角要求较小，且其速度及精度要求较高，通过我司对双轴联动直线电机渠道的结构优化，定制化编写算法操控上下两轴的耦合，通过详细的体系测验，终究满意客户的需求，晋级优化了客户的激光焊接设备，使其设备的焊接速度、精度以及稳定性在同职业处于领先地位。

客户要求如下：

直线电机需求表

客户名称：某激光焊接设备集成运用职业：锂电池激光焊接

联系人电话：电子邮箱：

运动

轴运动方法：□水平√□垂直

速度规划曲线：□1/3-1/3-1/3梯形波√□1/2-1/2三角形波

总的运动行程：上轴270mm、下轴300mmmm

总的运转时刻：1.8ss

最大运转速度：0.5m/s

最大运转加速度：3gm/s2

负载分量：30kg

精度

定位精度：±5μm

重复定位精度：±1μm

分辨率：0.1μm

放大器和电源

最大电流：6.3A

电压：220VAC□50Hz√□60Hz

运用环境

环境温度：室温℃

最大答应温升：130℃

是否在无尘环境中：□是√□否

是否答应水冷或空气冷却：□是□否√

是否是真空环境：□是√□否

进步激光技能在锂电池制作范畴的技能水平，成为现在各个厂家研讨的重点

硬件总体设计及验证

体系配置：

双轴联动直线电机运动渠道首要由：直线电机、检测反应、驱动操控，防护设备四部分组成。该运动渠道选用无铁芯直线电机，运动平滑无齿槽力；检测反应由光栅或磁栅、霍尔、温控组成；此渠道模组选用的是高创驱动器，防护设备由风琴防护罩、高功能拖链、光电传感器、优力胶硬限位组成，充沛维护运动渠道的安全可靠性。模型作用如图2所示：

进步激光技能在锂电池制作范畴的技能水平，成为现在各个厂家研讨的重点

图1：双轴联动模组模型

双轴联动直线电机首要功能参数如图3所示：

进步激光技能在锂电池制作范畴的技能水平，成为现在各个厂家研讨的重点

图2：双轴联动模组功能参数

验证测验

根据客户设备的运动特色及轨道，为确保客户设备在运转过程中的稳定性及可靠性，咱们屡次做了过需求验证并出具了相关的验证陈述，运动渠道的各项参数均契合客户需求，并做了相当于设备连续运转1.5年的耐疲惫测验，各项参数均无异常。

通过屡次技能交流、结构优化、测验验证，灵猴双轴联动直线电机运动渠道仅在两周的时刻就达到了客户的要求，满意了交付条件并实时在客户现场调试安装，直到客户设备彻底出货，咱们还积极盯梢我司产品在客户设备终端的运转状况以及各项数据，实时为客户设备提供可靠性陈述。

该客户“非标私人订制”的双轴联动直线电机运动渠道模组上下两轴均选用自主研制的BUM系列无铁芯直线电机，该系列直线电机具有高推力、低运动质量、无齿槽效应、无磁吸力等特色，特别是在走曲线圆弧轨道时，可实现高速度小圆弧转角下的低速度动摇。在运用了双轴联动直线电机运动渠道后，使其焊接速度进步50%，进步了其圆弧转角处的焊接质量，晋级优化了客户全体设备的功能，进步客户设备销量的同时也增加了直线电机模组的销量，真正实现了双赢价值。

直线电机渠道模组除上述使用外，还有在医疗职业使用的超薄十字蛇形运动渠道模组，其全体尺寸大小仅有圆珠笔大小；在3C职业中的视觉检测以及点胶渠道上的快速移动的四轴联动直线电机模组；在机床以及快速转移职业的LPS系列单轴渠道模组；可以彻底直接替换丝杆的SP标准系列单轴渠道模组等等。

跟着制作职业越来越严苛的要求，现代先进制作配备向着高速度、高精度、快呼应、大行程的趋势开展。这必定要求一个反应灵敏、高速、轻便的驱动体系，因为传统的进给方法—“旋转电机+滚珠丝杠”需求联轴器、丝杠等中间传递环节，形成全体体系刚性不够、弹性变形严峻，又因为该“直接传动”中丝杠精度很难进步、存在反向间隙等缺陷，使得传统的进给体系无法达到上述要求。相对而言，直线电机具有结构简略、安装方便、无触摸、无磨损等长处，并在精度、重复定位精度、刚度、工作寿数等其他功能指标上都优于旋转电机。其首要推行与高速、高精等旋转电机无法满意要求的场合。现代直线电机技能日益成熟，其必然取代传统的“旋转电机+丝杠”的传动形式。