スポット溶接機

角形アルミケース電池用レーザー溶接システム

商品番号 : DH11

価格は以下に基づいて変動します仕様とカスタマイズ

対応バッテリーサイズ: 厚さ12～60 mm、幅80～170 mm、高さ90～190 mm
トップカバー溶接精度: レーザーヘッドX/Y/Z繰り返し移動公差 ±0.02 mm、軌道偏差 ±0.05 mm
設備性能: 120PPM/10H以上の生産能力、合格率99.5%、設備稼働率95%以上

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製品概要

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この一体型レーザー溶接システムは、角形アルミケース電池のトップカバー全周溶接とシーリングピン溶接を1つの製造プラットフォームで実行します。制御された治具、レーザー位置決め、保護ガス、集塵、およびプロセス監視を組み合わせることで、アルミ筐体やトップカバーのプラスチック部品を保護しながら、安定した溶接品質を維持します。対応可能な電池サイズは、厚さ12～60mm、幅80～170mm、高さ90～190mmです。

本システムは、トップカバーの組み立てとシーリングピン接合の厳密な管理が求められるリチウム電池製造工程向けに設計されています。手動でのセル搬入・搬出に対応し、溶接前処理と本溶接のシーケンスを統合することで、試作、パイロット生産、量産ライン向けの現実的なプロセスソリューションを提供します。専用の治具交換により、位置決め精度を損なうことなく、互換性のある電池フォーマットに対応可能です。

再現性の高い機械的位置決め、監視されたレーザー動作、保護された溶接環境を基盤としており、要求の厳しいアルミケース電池製造に必要なプロセス制御を実現します。圧力監視、ガス流量監視、焦点距離監視、排気監視、保護カバーにより、運用の安定性を維持し、溶接関連の欠陥リスクを低減します。

主な特長

デュアル溶接プロセスの統合： トップカバーの全周溶接とシーリングピン溶接を1台の機械に統合しました。メーカーは共通のプラットフォームを使用しながら、各工程に必要な専用治具と溶接要件を維持できます。
高精度トップカバー治具： 移動式治具が電池をクランプし、トップカバー表面を基準として垂直溶接を行います。治具の繰り返し位置決め精度は±0.02mm、クランプ後のマスタープレートとクランププレート間の隙間は0.04mm以下に抑えられています。
制御された全周レーザー溶接： トップカバー工程では、加圧機能を用いた予備溶接を行い、本溶接の前に6～8点の溶接ポイントを設けます。レーザーヘッドのX/Y/Z軸繰り返し位置決め精度は±0.02mm、軌道偏差は±0.05mm、溶接速度は70mm/s以上です。
リングスポットレーザー構成： 全周溶接ステーションは、2kW + 1kWのリングスポットレーザー構成（ライン径 >100um/600um）と水冷チラーを採用しています。レーザー溶接ヘッドおよび伝送ファイバーの出力変動は3%以下、出力直線性0.99以上を維持します。
画像誘導シーリングピン溶接： CCDシステムがシーリングピンの位置を捉え、位置合わせ精度は±0.03mm以下です。自動焦点距離検出の分解能は0.02mm以下で、予備溶接および本溶接シーケンス前の正確な溶接アライメントをサポートします。
調整可能な保護ガス供給： 純度99.99%以上の同軸N2シールドガスが、トップカバー溶接時の酸化を防ぎます。ガス流量は0.1L/minの分解能で調整可能であり、流量監視とアラーム機能を備えています。保護ガス装置の流量、角度、距離は調整および追跡が可能です。
リアルタイムの焦点・高さ制御： レーザーヘッドの高さは0.05mmの分解能で調整および可視化されます。自動デフォーカス測定により異常状態をアラーム通知し（分解能0.05mm以下）、シーリングピン工程ではリアルタイムで焦点距離を監視し、溶接Z軸を補正します。
クリーンな溶接環境： 統合された集塵システムが溶接煙とスパッタを除去します。ステンレス製のメインダクト、調整可能なエアフローバルブ、ダクト圧力監視、圧力異常時の停止アラームにより、溶接ステーションの厳格な環境管理をサポートします。
電池表面の保護： トップカバー溶接治具の電池接触部には非金属材料を使用しています。密着型の保護カバーが溶接スパッタの電池表面への付着を防ぎ、トップカバー端子周辺のプラスチック部品を熱から保護します。
効率的なフォーマット切り替え： トップカバー溶接とシーリングピン溶接が1台に統合されており、互換性のある製品への治具交換は30分以内に完了します。交換作業は、治具の位置決め精度や装置の寿命に影響を与えないよう、分解・取り付けが容易な設計になっています。

用途

用途	説明	主な利点
角形リチウム電池のトップカバー組み立て	上面基準位置決めを使用して、トップカバーとアルミケース間のレーザー予備溶接および全周溶接を行います。	溶接形状を制御し、0.5～1.2mmの有効溶け込み深さと0.8～1.4mmの溶接幅を実現します。
シーリングピンの封口溶接	CCDキャプチャ、焦点検出、オプションの4象限予備溶接、および本溶接を使用してシーリングピンを取り付けます。	シーリングピンの位置制御を実現し、溶接シームのオフセットを0.05mm以下に抑えます。
電池パイロットライン製造	手動でのセル搬入、クランプ、レーザー溶接、検査、手動搬出に対応し、プロセス開発やパイロット生産を支援します。	2つの溶接プロセスを1つのプラットフォームに統合し、互換性のある電池フォーマットをサポートします。
電池生産ライン運用	空気圧、ガス流量、焦点、集塵を監視し、アルミケース封口溶接のための制御されたワークステーションを提供します。	装置起因の廃棄率99.5%の合格率と、装置稼働率95%以上をサポートします。
アルミケース電池製造	壁厚0.4～0.8mmのアルミケースを溶接し、筐体表面やトップカバー端子のプラスチック部品を保護します。	母材への滑らかな移行を伴う、光沢のある滑らかな溶接外観を実現します。
マルチフォーマット電池生産	製品専用治具により、厚さ12～60mm、幅80～170mm、高さ90～190mmの互換セルに対応します。	位置決め精度を低下させることなく、30分以内の治具変換が可能です。

技術仕様

パラメータ	仕様
サイト識別子	DH11
適用電池タイプ	角形アルミケース電池
基準電池フォーマット（厚さ）	20-25 mm
基準電池フォーマット（幅）	100 mm
基準電池フォーマット（高さ）	120 mm
対応電池厚さ	12-60 mm
対応電池幅	80-170 mm
対応電池高さ	90-190 mm
統合プロセス	トップカバー全周溶接 / シーリングピン溶接
トップカバー搬入・搬出	手動セル搬入；手動セル搬出
トップカバー溶接シーケンス	治具クランプ；レーザー予備溶接；本溶接
シーリングピン搬入・搬出	手動セル搬入；治具クランプ；手動シーリングピン取り付け；レーザー溶接；手動検査・搬出
トップカバー治具構成	移動式治具クランプ；垂直溶接
トップカバー位置決め基準	上面（トップカバー表面）
トップカバー治具繰り返し位置決め精度	±0.02 mm（マスターテストによる繰り返しクランプ）
クランプ後のマスタープレートとクランププレートの隙間	≤0.04 mm
治具移動要件	異なる軸方向への位置決め中、クランプ治具と電池間の摺動摩擦を回避
クランプシリンダー空気圧制御	圧力監視およびアラーム；圧力変動 ≤0.05 Mpa
治具上面とトップカバー上面の高さ差	1.5-2.0 mm
トップカバー治具の電池接触材料	非金属
トップカバーシールドガス	同軸N2、純度 ≥99.99%
トップカバーガス流量調整	調整可能；分解能 0.1 L/min；流量監視およびアラーム
レーザーヘッド高さ可視化分解能	0.05 mm
自動デフォーカス測定	異常アラーム；分解能 ≤0.05 mm
トップカバーレーザー光源	リングスポットレーザー、2KW+1KW
レーザーライン径	>100um/600um
レーザー冷却	水冷チラー装備
レーザーヘッドおよび伝送ファイバーの出力変動	≤3%
レーザー出力直線性	≥0.99
トップカバーレーザーヘッドX/Y/Z繰り返し移動精度	±0.02 mm
トップカバー溶接速度	≥70 mm/s
レーザーヘッド移動ジッター振幅	≤0.05 mm
コーナー溶接速度変動	≤10 mm/s
トップカバー溶接軌道偏差	±0.05 mm
レーザー溶接角度	調整可能；5～13°のレーザー傾斜
トップカバー有効溶け込み深さ	0.5-1.2 mm
トップカバー溶接幅	0.8-1.4 mm
トップカバー予備溶接	加圧機能を含む；本溶接前に6-8点の溶接ポイント
トップカバーシーム耐圧性	≥1.1 Mpa
レーザー移動繰り返し精度	±0.04 mm
アルミケース壁厚	0.4-0.8 mm
トップカバー溶接品質要件	平坦で光沢のある溶接外観と内部溶接痕；母材との滑らかな移行；溶け残り、溶接漏れ、過溶接、介在物、気孔、破裂点がないこと
トップカバー集塵	装備
溶接保護ガス装置	流量、角度、距離を調整可能；流量追跡可能
集塵ポートからのエミッションヘッド突出量	≤5 mm
トップカバー端子集塵ポート風速	≥15 m/s
トップカバースパッタ保護	溶接ステーションに溶接スラグ保護を含む；アルミケース表面に溶接スラグの残留がないこと
集塵メインダクト	風量・風速調整用バルブ付きステンレス配管
ダクト圧力監視	リアルタイム監視付きメインダクト圧力計；装置制御プログラムと連動；圧力過多・不足時の停止アラーム
トップカバー保護カバー	溶接中にトップカバー表面に密着；端子プラスチック部品と電池表面を保護；目に見える煙の残留がないこと
シーリングピン昇降・治具構成	シリンダーが基準プレートまで上昇；機械的リミット；スプリング治具
シーリングピン基準プレート下面コーティング	電池接触部の絶縁用に0.1～0.3mmのテフロンコーティング
シーリングピン治具精度	≤0.1 mm
シーリングピン位置決め後の中心合わせ公差	±0.5 mm
シーリングピン高さ基準	電池トップカバー
シーリングピン位置キャプチャ	CCDシステム；キャプチャ位置決め精度 ≤±0.03 mm
シーリングピン自動焦点検出分解能	≤0.02 mm
シーリングピン予備溶接	治具が自動的に電池をクランプ；4象限ポイント予備溶接；プロセスに応じて省略可
シーリングピン溶接シーケンス	予備溶接後に本溶接
シーリングピンレーザー角度	調整可能；5～13°のレーザー傾斜
シーリングピン溶け込み深さ	>0.5 mm
シーリングピンスポット径または溶融池幅	>0.95 mm
シーリングピン溶接速度	≥6 mm/s
シーリングピンシーム耐圧性	≥1.1 Mpa
モーター位置決めおよび溶接シームオフセット	≤0.05 mm
シーリングピン溶接外観	滑らか；バリ、黒点、ピット等の欠陥がないこと
シーリングピン熱影響部	溶接シームから2mmの地点で温度 <80℃
シーリングピンスパッタ保護	保護カバーが溶接スパッタから電池を保護；独自設計の溶接ステーション治具が昇降の一貫性を確保
シーリングピン集塵	集塵機とステンレス配管によるリアルタイム集塵
シーリングピン端子集塵ポート風速	≥10 m/s
シーリングピンレーザーヘッド移動安定性	速度範囲内でX/Y/Z軸ジッター振幅 ≤0.05 mm
シーリングピンレーザーヘッドX/Y繰り返し移動精度	≤0.05 mm
シーリングピン焦点補正	焦点距離をリアルタイム監視；測定値を溶接Z軸に補正
製品治具切り替え	≤30分；取り付け・取り外しが容易；治具位置決め精度や装置寿命に影響しない
電源	AC380±10%
圧縮空気	0.6MPa
安全エンクロージャ	有機ガラス構造および有機ガラス操作扉を備えたアルミ合金製保護エンクロージャ
人間工学的要件	優れた人間工学性能
合格率	99.5%（装置起因の製品廃棄のみ）
装置能力または速度	≥120PPM/10H（実際の作業者操作速度に基づく）
装置稼働率	≥95%（装置起因の故障のみ）

本製品を選ぶ理由

統合されたプロセス能力： トップカバー全周溶接とシーリングピン溶接を1台に統合することで、これら2つの電池封口工程に必要な装置設置面積を削減しつつ、プロセス固有の位置決めおよび保護対策を維持します。
測定に基づくプロセス制御： 治具公差、レーザー移動公差、焦点監視、ガス流量監視、空気圧監視、ダクト圧力アラームにより、再現性の高い運用のための明確な制御を提供します。
アルミケース品質のための設計： 指定されたレーザー、シールド、予備溶接、保護カバー、集塵構成は、アルミケース上のクリーンで良好な溶接と、敏感な端子プラスチック部品の保護を目的としています。
生産重視の保守性： 互換フォーマットの治具交換は30分以内と規定されており、治具の位置決め精度や機械寿命を犠牲にすることなく、効率的な製品切り替えをサポートします。
運用パフォーマンス目標： 本システムは、作業者の操作速度に基づき120PPM/10H以上の能力、99.5%の装置起因合格率、および95%以上の装置稼働率を規定しています。