【Linkhou灵猴】第四篇直线模组精密设备应用

直线电机系统第四期

直线模组在精密设备上的应用

目前，为了推动传统汽车行业结构转型，我国出台了很多相关政策扶持电动汽车的发展，动力电池是电动汽车的关键部件，它的性能影响整个电动汽车的性能，但是电池外壳的封装是个难题。针对动力电池的封装，我司自主研发了一台高速高精度的动力电池激光焊接设备，实现对电池外壳四条边及其圆角的一次性焊接。

一、动力电池激光焊接难点

（1）电池工装夹具等负载大；

（2）电池外壳焊接圆角半径较小；

（3）为了提高产能即UPH，激光焊接速度须快；

（4）整个焊接过程须保持匀速，走圆弧不减速，整个过程允许速度波动的范围较小；

（5）为了保证焊接质量，单轴重复定位精度、定位精度及圆弧轨迹精度要求较高。

二、高精度激光焊接平台配置及结构设计

通过对以上难点进行分析，传统滚珠丝杠由于存在反向间隙、有中间传动机构等，精度、速度、加速度、动态响应无法满足要求，因此不能使用伺服电机+滚珠丝杠作为动力源，此次采用了本公司自主研发的直线电机作为动力源进行了开发设计，主体结构采用高精度00级大理石（耐腐蚀、高刚性、抗震性优良、热膨胀系数小等）、高精度四方向承载大的线性导轨、高精度的数字式增量式的编码器作为位置反馈等，具体配置及结构设计如表1、图1：

表1高精度激光焊接平台配置

图1 小圆弧激光焊接平台

三、高精度激光焊接平台实物及测试数据

（1）通过数名高深研发设计人员的努力，成功研发出了针对小圆弧激光焊接平台，实物图如图2：

（2）在激光焊接平台上对速度、速度波动、精度等进行了测试（测试圆弧半径为R=2），得到了以下数据：

图3模拟测试轨迹（R=2）

a.跟随误差

b.速度波动（整个运行过程速度检测结果）

c.精度

利用激光干涉仪对X/Y轴重复定位精度及定位精度进行检测，精度可达到微米级；利用二次元对小圆弧焊接轨迹进行检测，轨迹精度可达到丝级。

四、结尾

我司利用无铁芯直线电机研制了针对小圆弧焊接的高速高精度激光焊接平台，通过对激光焊接平台进行测试，各项技术指标都已达到行业领先水平，此次高速高精度激光焊接平台的成功开发，也标志着灵猴已经在激光行业迈进了一大步，对未来进军激光领域、开拓激光行业市场有了良好的开端，同时积累了宝贵的经验。