随着新能源汽车和储能电池持续向大尺寸、高集成方向发展,CCS集成母排的结构也越来越复杂。铝巴、镍片、FPC、连接器等部件需要在有限空间内完成精密装配与连接,其中镍片焊接是CCS制造中的重要工序之一。
对于CCS产品来说,激光焊接并不是简单地将激光打到焊接位置,而是涉及产品定位、镍片识别、焊接高度、压紧方式、激光参数、运动轨迹以及过程数据等多个环节。
那么,CCS激光焊接怎么做?镍片激光焊接需要关注哪些问题?激光焊接设备又应该怎么配置?
易视精密针对大尺寸新能源CCS离线焊接需求,采用双头激光焊接、CCD视觉定位、AI镍片识别、激光测距、直线电机平台及CAD程序导入等技术,为CCS镍片与铝巴焊接提供自动化设备方案。下面从6个方面进行介绍。
CCS集成母排需要完成镍片与铝巴等导电部件的精密连接,焊点数量较多,同时不同产品的尺寸、镍片位置和焊接方向存在差异。
因此,CCS激光焊接设备需要同时满足几个基本要求:
第一,定位准确。
焊接位置需要与实际镍片位置保持一致,减少因产品装配偏差带来的位置变化。
第二,焊接稳定。
激光功率、焊接路径、焊接高度等参数需要保持稳定,保证批量加工的一致性。
第三,适应大尺寸产品。
随着CCS产品尺寸增加,设备加工范围和运动平台的稳定性需要同步提升。
第四,程序切换方便。
不同型号CCS的焊点数量和位置不同,设备需要支持快速编程和产品换型。
第五,适合自动化生产。
设备需要与上料、输送、检测及MES等系统进行连接,为后续CCS自动化产线集成提供基础。
激光焊接具有能量集中、加工精度高、热影响区域相对较小等特点,目前已经广泛用于新能源CCS精密连接场景。易视精密也围绕CCS激光焊接、视觉定位和自动化设备持续进行方案开发。
对于CCS镍片焊接来说,焊接位置准确是保证焊接质量的基础。
如果只依靠机械治具进行固定定位,当产品本身存在尺寸公差,或者人工放置存在位置偏差时,实际镍片位置与设备设定坐标可能出现差异。
因此,易视精密在设备中加入CCD视觉定位+AI镍片识别。
工作过程比较直观:
CCD采集图像 → AI识别镍片 → 获取实际位置 → 坐标补偿 → 激光焊接
设备搭载海康同轴CCD视觉系统,通过同轴光路采集焊接区域图像,再利用AI视觉算法识别镍片特征。
系统识别实际位置后,对焊接坐标进行相应调整,设备定位精度可达到±0.01mm。
同时配置基恩士激光测距仪,对产品高度进行检测和补偿。
这样一来,设备不再完全依赖固定坐标进行加工,而是结合产品实际状态进行定位。
对于多方向镍片排布、多角度焊点以及大尺寸CCS组件,这种视觉定位方式具有更好的适应性。
随着CCS产品尺寸增大、焊点数量增加,单个产品的焊接时间也随之增加。
如果采用单焊头逐点加工,焊点较多时容易形成节拍瓶颈。
针对这一问题,易视精密采用双头激光焊接结构。
设备配置两组独立焊接模组,两个焊头可以根据生产程序进行协同工作,也支持单头独立生产。
主要有三种工作方式:
根据产品焊点分布,将焊接任务进行合理分配,提高设备加工效率。
当产品焊接区域或焊点数量较少时,可以使用单个焊头完成生产。
其中一组焊头需要维护或当前产品不需要使用时,可以进行屏蔽,不影响另一焊头继续工作。
设备单颗焊点从定位、焊接到复位的完整工序≤2.5秒,载具进出料时间约20秒。
对于大尺寸、多焊点CCS产品而言,双头结构可以根据实际焊点分布灵活安排加工任务。
在实际镍片焊接过程中,影响焊接质量的因素不只有激光参数。
如果镍片与铝巴之间贴合状态不稳定,或者产品局部存在高度差,都会影响激光加工效果。
因此,焊接前需要先把产品状态控制好。
易视精密设备采用90°旋转压头+弹性缓冲压紧机构。
压头能够根据不同镍片方向进行旋转,适配多方向焊接位置;弹性缓冲结构则可以在压紧过程中提供一定缓冲,减少刚性压紧对产品造成的影响。
同时,设备采用大理石直线电机平台,并搭配磁栅尺进行位置控制,Z轴采用伺服升降模组。
再结合基恩士激光测距,对产品高度进行检测和补偿。
整个过程形成:
产品定位 → 镍片识别 → 高度检测 → 压紧固定 → 焊接加工
通过多个环节配合,让焊接前的产品状态更加稳定,为批量生产中的焊接一致性提供基础。
对于CCS镍片焊接而言,工件贴合状态、焊接位置、激光能量和工艺参数都会影响最终焊点表现,因此设备设计需要从整体工艺出发,而不是只关注激光器功率。
CCS产品型号多,焊点位置也会随着产品结构发生变化。
如果每次换型都需要人工逐个输入焊点坐标,不仅增加调试工作,也不利于多型号产品快速切换。
易视精密设备支持CAD图纸导入,可以根据产品焊点图纸快速生成对应焊接程序,并对焊点进行批量编辑。
实际操作可以简化为:
CAD图纸导入 → 焊点识别 → 程序生成 → 参数设置 → 设备加工
对于研发打样、小批量生产以及多型号CCS产品加工,这种编程方式能够减少重复操作。
同时,设备采用双焊接模组独立控制,可以根据不同产品的焊点分布选择双头或单头工作模式。
这也是激光焊接自动化区别于单纯激光加工设备的重要地方——设备不仅要完成焊接动作,还需要解决定位、程序、换型和生产管理等问题。
对于新能源CCS生产而言,设备稳定运行只是第一步,生产过程中的参数和结果管理同样重要。
易视精密CCS激光焊接设备采用IPG 1000W光纤激光器,配套华烽双温水冷机,同时集成汇川PLC、研祥工控机、威纶通触摸屏及焊接控制卡等控制部件。
设备能够记录相关焊接工艺参数,并支持本地数据存储。
根据生产项目需求,还可以进一步对接MES系统,对生产过程进行数据管理。
由此可以形成:
上料 → CCD/AI视觉定位 → 高度补偿 → 镍片压紧 → 激光焊接 → 参数记录 → 数据存储
如果后续与CCS AOI视觉检测等设备进行联动,还可以进一步完善焊接后的质量检测流程。
易视精密现有CCS相关方案已经覆盖激光焊接、视觉定位及AOI检测等环节,可根据项目需求进行单机或自动化整线配置。
CCS激光焊接怎么做?
对于新能源CCS镍片焊接而言,一套完整的方案需要同时解决定位、焊接、压紧、测高、编程、节拍和数据管理等问题。
易视精密CCS双头激光焊接设备以IPG 1000W光纤激光器为焊接核心,结合双头激光焊接、CCD视觉定位、AI镍片识别、激光测距、直线电机运动平台以及CAD自动编程,面向2000×800mm以内的大尺寸CCS组件提供离线焊接方案。
从实际应用来看,激光器负责稳定加工,CCD与AI负责精准定位,测距系统负责高度补偿,压紧机构负责焊接前状态控制,双头结构负责提升设备利用效率,自动化控制与数据管理负责生产过程管理。
通过这些环节协同配合,可以为新能源CCS镍片焊接提供更加完整的自动化设备基础,也为后续接入CCS AOI视觉检测、MES数据管理及CCS自动化产线提供扩展空间。
具体设备配置仍需结合CCS产品尺寸、镍片材质、焊点数量、焊接工艺及生产节拍进行针对性设计。易视精密可围绕不同新能源CCS产品提供对应的激光焊接设备与自动化解决方案。