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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下图所示:
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下:
■ 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。
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