本文摘要：研发背景激光加工作为一种先进设备的生产技术，具备应用于范围广、工艺灵活性好、加工精度高、质量好、生产过程洗手以及便于构建自动化、柔性化、智能化和提升产品质量、劳动生产率等优点，因此在各行各业获得普遍运用，尤其是对于新兴的新能源电池行业，激光焊技术于是以更加受到注目。

研发背景激光加工作为一种先进设备的生产技术，具备应用于范围广、工艺灵活性好、加工精度高、质量好、生产过程洗手以及便于构建自动化、柔性化、智能化和提升产品质量、劳动生产率等优点，因此在各行各业获得普遍运用，尤其是对于新兴的新能源电池行业，激光焊技术于是以更加受到注目。在倡导环保的当今社会，动力电池作为新能源汽车的心脏部件，其使用寿命、安全性性能以及成本无一不深刻影响着新能源电池的发展与推展。传统新能源电池的极片相连方式皆使用螺钉相连式，经常出现螺钉断裂造成极片接触不良甚至开裂的现象，使得电池寿命减短，同时导致很大的安全隐患，此外螺钉相连的方式成本高，效率较低，用作新能源电池行业的激光焊系统应运而生。

IGBT驱动模块控制器焊系统是武汉法利莱激光托焊接系统工程有限公司所研发的专门用作新能源电池极片焊的高端激光焊产品。产品讲解IGBT驱动模块控制器焊系统主要用作新能源电池极片控制器生产线激光焊加工系统，使用相同机床（X/Y/Z/C四个控制器运动轴），Z轴相同专用焊机头（带上控制器转动轴），通过光纤传输将暴光导到焊头上，太阳光在待焊接材料上，产生极高的焊温度，构建对IGBT控制器电极展开焊加工，该设备主要生产零件材料为紫铜、镀银紫铜、铝合金或不锈钢，厚度在0.5-2.0mm。

带上防水房体除去防水房体激光器使用德国TRUMPF公司TRUDISK3001（3000W）碟片激光器，探讨光斑为0.1mm，使用构建专用冷水连接器，光纤传输，通快D70焊头，西门子840D控制系统，专用夹具系统等构成。具备便利三维零件的焊加工、投资成本低，用于成本确保较低、操作者非常简单等特点。

本系统的机床部分有床身、横梁、焊夹具、工作平台、Z轴装置、控制器驱动轴、焊头，构建操作控制单元、水气路，防水房及防护装置等部分构成。XYZ三轴使用标准化模组或进口导轨及丝杠传动，融合进口控制系统来确保各轴的仪器移动，同时能掌控X、Y、Z、C四轴三同步，以符合有所不同情况下的必须。性能指标拒绝本设备使用双工位，可行性可以构建一个工位两边装夹，分别焊，节奏有较小的可调整空间。

以电池驱动模块电极角焊缝居多，使用人工上漆，气动自动夹紧工件，除使用人工上下料外，其余功能可全部构建自动化，需要符合生产线拒绝。激光焊机床涉及技术指标如下表格:设备占地面积小，造型美观，调试、修理、操作者便利；焊缝深度应以超过焊缝的100%，根据实际市场需求，当强度小于150N时，可必要增大焊缝深度；焊接后导电率及电感值能符合客户拒绝。

此外，整套系统控制使用西门子模块，掌控整个加工过程、夹具状态时，不具备较好的密封性，线路明晰美观，每根线都有具体的标识，所有的防护门都有互锁装置，保证人身安全。本套设备还获取MES数据追溯到模块，可确保客户在用于时，对其生产的每一个产品都能动态追踪，保证生产质量。难题研制成功在本项目中，实施方案仅次于的难题在于激光焊速度的提高，目前激光焊速度约30m/min。电池极片材料为紫铜片，每段焊缝长度为8mm，每个电池下有6段方位交叠的焊缝，而焊速度拒绝为30m/min，即焊过程的出光时间不应掌控在16ms内。

为事项超过上述拒绝，展开的改良及技术突破有：1．展开驱动优化，通过对电机等的PID参数展开优化，以节省信号传输及对系统的时间，并腾出焊头的速度从0加快到30m/min的时间，确保能在8mm的焊缝区间内以30m/min的速度平稳焊；2．用于多段焊技术，以确保焊头的空行程时间最多；3．使用飞行中焊技术。飞行中焊技术为本台设备特有的技术，在国内焊领域是首次运用。在飞行中焊技术可确保焊头在保持高速平稳运营的过程中，构建激光器焊头的较慢变频器及出光，从而节省大量的过渡性时间。

通过以上技术方案，本工作站可几乎符合上述性能指标拒绝。

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