MVTEC HALCON
利用这套 “电池焊接机”，来自加拿大魁北克省的Laserax 开发出一套系统，可显著加快机器人将集电极和母线自动焊接到电池模块上的速度。这家 2010 年成立的公司为电池制造的关键生产步骤开发了一种高效的焊接解决方案。由于集成的机器视觉软件 MVTec HALCON 可提供微米级精度的机器人引导，电池模块的生产速度明显加快，浪费减少。 这套解决方案适用于汽车、物流中的自动导引车 (AGV)、电动自行车和电动工具的电池生产。“我们与电池行业的客户保持着密切的联系。我们留意到，他们正在专门寻找一种将集电极和母线焊接到电池模块的解决方案。虽然已经有其他连接方法，但这些方法无法提供必要的速度和质量。因此，我们针对这一工艺，基于激光焊接技术开发了自己的系统，”Laserax 产品线经理 Keven Tremblay 介绍道。
这就是所谓的“电池焊接机”，四个 SCARA 机器人连续夹紧电池模块的触点，并使用激光焊接工艺以极高速度将它们连接起来，几乎不会产生浪费。这项新工艺的实现得益于 Laserax 精湛的工程设计和机器视觉技术。其中使用的机器视觉软件 MVTec HALCON 能够以微米级精度定位电池模块中的单元，让机器人能够绝对精确地完成夹紧和激光焊接工作。
复杂的电池生产工艺涉及三大挑战：首先，流程必须非常快速。其次，质量不能因此受到影响，这样电池才能达到预期的性能和使用寿命。第三，组件和生产步骤的可追溯性非常重要。
迄今为止，一直是使用超声波粘接或点焊/电阻焊等焊接方法将集电极和母线连接到电池模块上。与这些方法相比，激光焊接具有诸多优势：即使是连接最小的组件，激光焊接的精确度也很高，而且由于输入热量低，焊接变形极小。“我们知道，必须将整套系统，包括激光焊接和快速灵活的夹紧，作为一个单独的系统来考虑。我们依靠机器视觉软件 MVTec HALCON 实现精确快速的操作，”Keven Tremblay 介绍道。
在工作流程的开始阶段，模块被送入系统，并通过侧面的开口送入“电池焊接机”。四台机器人负责夹紧母线，而机架上安装的一台视野更大的激光头负责进行激光焊接。激光扫描头的侧面安装有两台相机，用以实现 3D 立体视觉。第一步，两台相机从上方拍摄 400 x 400 mm 区域内电池模块的高分辨率图像。然后，机器视觉软件 HALCON 合并来自两台相机的图像，计算出所有电池单元的 X-Y-Z 位置。以这种方式确定坐标后，将其传送至夹紧机器人和激光系统。以极高的精度找到并确定电池单元上每个待焊点的精确位置。Keven Tremblay 解释说，这并不像看起来那么容易：“400 x 400 mm 的工作空间相当大。从技术层面来讲，在微米范围内确定单个位置极具挑战性。”
机器人将集电极夹在电池单元上，而激光器将夹紧的部件一个接一个地焊接起来。这台机器可与四台机器人一起工作，最大限度地延长激光器的运行时间。焊接过程中，使用专门设计的传感器进行焊接质量监控。
“‘电池焊接机’现在已经被我们的客户使用。我们收到的反馈一直非常积极。最重要的是，客户非常认可他们现在可以在保证质量和灵活性的同时大幅提高生产速度。这意味着我们的解决方案完全满足了客户的需求，”Laserax 的 Keven Tremblay 表示。
发布日期： 十月 24, 2024
