Dubbelzijdige automatische puntlasmachine voor assemblage van batterijpakketten

TOB-850DN-XZ-10000A AI-gestuurde dubbelzijdige automatische puntlasmachine voor batterijmodule- en packassemblage

Productoverzicht en ideale toepassingen

Lassen met hoge snelheid en hoge precisie van nikkelstrips aan cilindrische celterminals is een knelpunt in elke productielijn voor lithium-ionbatterijpacks. Verkeerde uitlijning, inconsistente stroom of trage cyclustijden beperken direct de doorvoer en kunnen zwakke lasverbindingen veroorzaken die de veiligheid van het pack in gevaar brengen. De TOB-850DN-XZ-10000A is een volledig automatische dubbelzijdige puntlasmachine die deze uitdagingen aanpakt door kunstmatige intelligentie te integreren met meerassige servobewegingsbesturing. De machine is speciaal ontworpen voor de repetitieve taak met hoge volumes van het lassen van nikkelstrips aan de positieve en negatieve terminals van cilindrische cellen met stalen behuizing—18650, 21700, 26650, 32700 en andere—tegelijkertijd aan beide zijden van de cel.

In tegenstelling tot handmatige of enkelzijdige lasstations voltooit deze machine beide lasverbindingen aan de uiteinden in één indexeringscyclus, met een door de fabriek ingestelde snelheid van 0,4 seconden per las (9000 lassen per uur) en programmeerbare snelheden tot 10.500 lassen per uur. De lasstroombron is een 10.000 A unipolaire transistorunit (met een optionele 6000 B bipolaire unit die effectief 12.000 A levert), met stroomgradiëntregeling voor een gelijkmatige vorming van de laspuntkern en ingebouwde detectie van fouten door te lage stroom, te lage spanning en lasspatten.

De lasnauwkeurigheid wordt gegarandeerd door vier servo-aangedreven assen (X, twee Y, twee R, twee Z) met een positioneringsprecisie van ±0,02 mm, terwijl AI-gebaseerde zelfcorrectieroutines automatisch de cellengte meten, slijtage van puntlasnaalden detecteren en eindposities controleren. De machine kan DXF-bestanden importeren om laspaden te genereren, de realtime laspositie weergeven met kleurgecodeerde status en hervatting vanaf een onderbrekingspunt ondersteunen na een abnormale uitschakeling. Met aanpasbare barcodescanning, drukdetectie en MES-gegevensupload is de machine klaar voor volledige digitale traceerbaarheid in een slimme fabriek.

Ideaal voor:

• EV-batterijmodule- en packlijnen die nikkelstrips lassen aan 18650-, 21700-, 26650- of 32700-cellen in serie-parallelconfiguraties.
• Fabrikanten van energieopslagsysteem (ESS)-packs die puntlassen met hoge volumes, consistente kwaliteit en traceerbaarheid voor cilindrische celassemblages nodig hebben.
• Producenten van batterijpacks voor e-bikes, elektrisch gereedschap en consumentenelektronica die handmatige lasstations willen vervangen door een volledig geautomatiseerde inline-oplossing.
• Elke fabrikant die lasgegevens voor puntlassen wil integreren in een MES-/SCADA-systeem voor volledige producthistorie.

Wilt u weten of deze lasmachine uw specifieke dikte van de nikkeltab en celafstand aankan? Stuur uw packontwerpbestand of celdatasheet naar onze automatiseringstechnici. Wij leveren een haalbaarheidsbeoordeling voor het lassen en een schatting van de cyclustijd.

Waar deze machine past in de productie van batterijpacks

In een productielijn voor packs op basis van cilindrische cellen is de procesvolgorde doorgaans:

1. Celsortering– cellen groeperen op basis van capaciteit en interne weerstand.
2. Plaatsing van cellen in armatuur/houder– cellen worden in een kunststof drager geplaatst die de modulegeometrie bepaalt.
3. Puntlassen van nikkelstrips– de strips worden over de celterminals gelegd en gelast om de serie-parallelle elektrische verbindingen te creëren.
4. Bevestiging van BMS- en spanningsdetectiedraden– vaak ook uitgevoerd door weerstandlassen.
5. Isolatie, testen en eindassemblage.

De TOB-850DN-XZ-10000A voert stap 3 uit en kan ook stap 4 ondersteunen als het armatuurontwerp dit toelaat. De dubbelzijdige lasmogelijkheid is bijzonder waardevol omdat een standaard cilindrische cel zowel een positieve terminal (bovenkap) als een negatieve terminal (onderste behuizing of geïntegreerde ring) heeft. Door beide terminals gelijktijdig te lassen halveert de machine het aantal handelingen en wordt het omdraaien van het armatuur overbodig, waardoor de cyclustijd en het risico op verkeerde uitlijning worden verminderd.

Het klemsysteem van het armatuur van de machine ondersteunt batterijpacks met een lengte van 260–680 mm, een hoogte van 260–450 mm en een dikte die kan worden geschakeld tussen 76,5 mm en 150 mm door de zijplaten van het armatuur te vervangen. Dit dekt een breed scala aan moduleformaten, van kleine e-bikepacks tot grotere EV-submodules. De servo-aangedreven X-as (slag 620 mm) transporteert het armatuur, terwijl de Y-assen de laskoppen boven de celrijen uitlijnen en de R-assen de lastips draaien om cirkelvormige terminalpatronen te volgen. De Z-assen brengen de lasnaalden naar voren om contact te maken, met een langzame laatste benadering om schade door impact te voorkomen.

Integratie in MES en digitale productie:

De industriële pc van de machine (Intel N100, 8 G RAM + 1 TB) met een eigen besturingssysteem communiceert via Web/API om productiegegevens te uploaden. Elke lasbewerking kan worden gekoppeld aan een door barcodescanning verkregen serienummer van het pack, en de lasparameters (stroom, spanning, tijd, druk) worden lokaal opgeslagen in .xlsx-formaat. Deze gegevens vormen de basis voor statistische procescontrole, garantieanalyse en klantaudits.

Hoe het AI-gestuurde dubbelzijdige puntlassysteem werkt

Lastechnologie

De TOB-850DN-XZ-10000A gebruikt transistorgebaseerd weerstandspuntlassen. Een hoogstroompuls met lage spanning wordt ontladen door een paar tegenover elkaar geplaatste puntlasnaalden die een nikkelstrip tegen de stalen celterminal drukken. De stroompuls, nauwkeurig geregeld door de transistorvoeding, genereert plaatselijke weerstandsverwarming op het grensvlak, waardoor het nikkel smelt en zich aan het staal hecht. Omdat de warmte wordt geconcentreerd op het punt met de hoogste weerstand (het materiaalgrensvlak), blijft het grootste deel van de cel koel en worden de interne separator en elektrolyt beschermd.

De standaardconfiguratie omvat een 10.000 A unipolaire transistorvoeding met functies voor geleidelijke stroomverhoging en -verlaging. Deze vormgeving van de stroomgolf voorkomt plotselinge pieken die lasspatten (explosies) of doorbranding kunnen veroorzaken. De voeding bewaakt automatisch de uitgangsstroom en spanning; als een van beide buiten het ingestelde bereik valt, wordt een alarm geactiveerd en kan de machine worden gestopt. Een optionele MIYACHI MDA-8000B- of MDB-4000B-voeding kan worden gespecificeerd voor nog nauwkeurigere regeling.

Bewegingsbesturing en AI-zelfcorrectie

De machine gebruikt zeven servoassen en één pneumatische persas:

• X-as (700 W servo): beweegt het armatuur in de lengterichting door het lasstation (slag 1–620 mm).
• Y-assen (2 × 700 W servo): positioneren de laskoppen langs de rijen cellen (slag 1–390 mm).
• R-assen (2 × 400 W servo): draaien de lastips (0–100°), zodat ze een patroon op de celterminal kunnen volgen.
• Z-assen (2 × 400 W servo): brengen de lasnaalden naar voren en trekken ze terug (slag 40–160 mm, instelbaar voor cellengtes van 20–150 mm).
• Pneumatische persas: past de eerste klemkracht toe vóór het lassen.

De AI-zelfcorrectieroutine wordt vóór of tijdens het lassen uitgevoerd om precisie te garanderen:

• Lengtedetectie:Het systeem meet de werkelijke cellengte (op basis van de Z-aspositie bij contact) en past de lasdiepte dienovereenkomstig aan. Als de gemeten lengte afwijkt van de verwachte waarde, wordt een alarm gegenereerd.
• Naaldslijtage detectie: Met behulp van het stroom- en spanningssignatuur kan de AI detecteren wanneer puntlasnaalden verslijten of wanneer de contactweerstand is toegenomen, waardoor de productie van zwakke lassen wordt voorkomen.
• Limietdetectie: De AI controleert of de geprogrammeerde lasposities binnen de mechanische limieten van de assen liggen.

Programme en visualisatie van laspaden

De operator importeert een DXF-tekening van het nikkelstrip‑patroon rechtstreeks in de machine‑software. Het besturingssysteem extraheert automatisch de coördinaten van de laspunten. Arrays kunnen worden gedefinieerd als blokarrays, met de mogelijkheid om overtollige punten handmatig te verwijderen. Tijdens het lassen toont het 24‑inch display de realtime positie van elke las: gelaste punten zijn blauw, niet-gelaste punten geel. Deze visualisatie stelt de operator in staat direct te zien welke lassen zijn voltooid, zelfs op een complexe strip met honderden punten.

De machine ondersteunt ook regionaal lassen (specificeer een reeks punten, bijv. 20–50, en las alleen deze) en hervatting vanaf breekpunt (na een storing voert de operator het nummer van het laatste gelaste punt in, en de machine gaat vanaf daar verder, waardoor het niet nodig is om voltooide punten opnieuw te lassen).

Koeling en verbruiksartikelen

Beide laskoppen worden watergekoeld door een speciale chiller (Huayou Intelligent HY‑002HP) die water met ongeveer 6 L/min circuleert en de temperatuur onder 20 °C houdt. Dit voorkomt dat de puntlasnaalden oververhit raken tijdens een hoge-cycli operatie. De standaardnaalden zijn van ODSC-materiaal (VS), diameter 1,7 × 100 mm; alternatieve diameters van 1,5 mm, 2,0 mm en 3,0 mm zijn beschikbaar, evenals convexe puntlassen voor dikkere nikkelstrips.

Belangrijke technische voordelen van de TOB‑850DN‑XZ‑10000A

1. Dubbelzijdig synchroon lassen verdubbelt de doorvoersnelheid- Twee onafhankelijke Z‑as laskoppen lassen gelijktijdig beide uiteinden van de cel. Het fabrieksingestelde tempo van 0,4 s per las (9000 lassen per uur), verstelbaar tot 10.500 lassen per uur, zorgt voor extreem korte cyclustijden voor een typisch multi-celmodule. Het ontwerp met dubbele kop halveert effectief de lastijd en elimineert de noodzaak voor fixture-omkering, waardoor het aantal handelingen door de operator wordt verminderd.
2. AI‑zelfcorrectie minimaliseert menselijke fouten en nabewerking- In een handmatige of semi‑automatische lasstation kan variatie in celgrootte (zelfs een fractie van een millimeter) leiden tot onvolledig contact of te veel kracht. De AI‑routines van de TOB‑850DN‑XZ‑10000A meten continu de werkelijke cellengrootte en naaldslijtage en compenseren deze variaties in real time. Het resultaat is een drastische vermindering van afkeuringen wegens zwakke lassen en de bijbehorende kosten voor nabewerking.
3. Krachtige 10.000 A transistorvoeding met gradatiecontrole - De functie voor geleidelijke toename/afname vormt de lasstroompuls zodat de nikkelstrip voorzichtig wordt verwarmd en onder druk kan afkoelen. Dit produceert een gladdere, sterkere lasparel met minder scheuren en spatten. De automatische alarmen voor te lage stroom, te lage spanning en lasspatten bieden een extra laag kwaliteitsborging die zowel het product als de machine beschermt.
4. DXF‑import vereenvoudigt programmering- In plaats van elk laspunt handmatig te leren, importeert de operator eenvoudig het DXF-bestand van de nikkelstriplayout. Het besturingssysteem herkent de positie van gaten of puntmarkeringen en genereert automatisch het lasprogramma. Deze mogelijkheid is vooral waardevol voor contractfabrikanten die vaak verpakkingsontwerpen wijzigen: een nieuw programma kan in minuten in plaats van uren worden gegenereerd.
5. Volledige digitale traceerbaarheid en MES‑integratie- Elk lasgebeuren wordt geregistreerd met tijdstempel, lasparameters en barcodegegevens, lokaal opgeslagen en optioneel geüpload via Web/API. Dit creëert een complete digitale draad voor elke batterijpack, van binnenkomende cellen tot het afgewerkte product. In geval van een retour onder garantie kan de fabrikant direct verifiëren of de puntlassen volgens specificatie zijn uitgevoerd. De drukdetectie-optie (MS2009‑20KG sensor + MI2008 converter) voegt een extra dimensie kwaliteitsgegevens toe.
6. Robuuste, servo‑aangedreven mechanica met ±0,02 mm nauwkeurigheid- Het gebruik van Xinjie servomotoren en hoogprecisiesystemen (Runyang kogelspillen en schuifmodules) op alle assen zorgt ervoor dat de lastips altijd exact op de aangewezen plek landen. De positioneernauwkeurigheid van ±0,02 mm is een orde van grootte fijner dan de typische toleranties van handmatige lasjigs, wat garandeert dat elke las binnen het bedoelde gebied van de nikkelstrip valt.
7. Flexibel fixturesysteem voor een breed scala aan celtypes en packgroottes- Het vergrendelingsmechanisme schakelt tussen fixture-diktes van 76,5 mm en 150 mm, en de X‑as beweegt 620 mm. Gecombineerd met de Y‑assen van 390 mm en de instelbare slag van de Z‑assen kan de machine packs verwerken van kleine digitale batterijclusters tot grote energieopslag-submodules. Het schakelen tussen fixture-breedtes is mechanisch en snel, waardoor stilstand tijdens ombouw wordt geminimaliseerd.

Volledige technische specificaties

Kerntechnische parameters (Transistorvoeding)

Aangepaste functies (optioneel)

Aanbevolen lasparameters (startpunten)

Dit zijn typische instellingen voor een standaard 18650-cel met een 0,15 mm zuivere nikkelstrip. De uiteindelijke parameters moeten worden geoptimaliseerd voor uw specifieke cel, stripmateriaal en packontwerp.

Voer altijd een destructieve afpeltest en dwarsdoorsnedeanalyse uit op de eerste producten van elke nieuwe opstelling om de laskwaliteit te valideren.

Veelvoorkomende lasproblemen en probleemoplossing

Technische FAQ — Geautomatiseerd puntlassen voor accupakketten

V1: Kan deze machine koper-nikkel composietstrips lassen, of alleen puur nikkel?

De machine is gespecificeerd voor platen van puur nikkel, vernikkeld materiaal en koper-nikkelcomposiet. Koper-nikkelcomposieten hebben een hogere geleidbaarheid en lagere contactweerstand dan puur nikkel, maar vereisen een hogere lasstroom en kunnen convexe puntnaalden nodig hebben om de stroom te concentreren. De 10.000 A-voeding kan deze materialen lassen, maar we raden aan een lasbaarheidstest uit te voeren met uw specifieke composietkwaliteit.

V2: Hoe verwerkt de machine cellen van verschillende lengtes in dezelfde opspanning?

De AI-lengtedetectieroutine meet elke cel afzonderlijk wanneer de Z-as voor het eerst contact maakt en past de slag dienovereenkomstig aan. Dit betekent dat cellen binnen één opspanning enigszins in lengte kunnen variëren zonder handmatige herprogrammering. Voor optimale consistentie moeten cellen echter vooraf worden gesorteerd op lengte en capaciteit.

V3: Wat gebeurt er als een cel ontbreekt of verkeerd is uitgelijnd in de opspanning?

De AI-limietdetectiefunctie merkt op dat de Z-asbeweging buiten het verwachte bereik valt en activeert een alarm. De machine kan worden geprogrammeerd om te stoppen en de operator te waarschuwen, of om dat specifieke laspunt over te slaan als de cel ontbreekt. Dit voorkomt schade aan de laskop en de opspanning.

V4: Is de MES-integratie ingewikkeld?

De machine biedt een Web/API-interface voor gegevensupload. Zolang uw MES gegevens via deze protocollen kan accepteren, is integratie eenvoudig. De gegevens worden lokaal opgeslagen in een standaard .xlsx-formaat op de D-schijf, zodat u zelfs zonder MES volledige productierecords kunt openen door een USB-stick aan te sluiten of verbinding te maken via het netwerk.

V5: Hoe vaak moeten de puntlasnaalden worden vervangen en kunnen ze opnieuw worden geslepen?

ODSC-naalden hebben een lange levensduur wanneer ze correct worden gekoeld en de lasparameters binnen het aanbevolen bereik liggen. Bij productie met hoog volume (enkele duizenden lassen per dag) kunnen naalden meerdere weken meegaan. Ze kunnen licht worden bijgewerkt, maar over het algemeen is het economischer om ze te vervangen wanneer de geometrie van de punt aanzienlijk begint te veranderen. De AI-detectie van naaldslijtage geeft een vroege waarschuwing voordat de laskwaliteit wordt beïnvloed.

Waarom kiezen voor TOB-850DN-XZ-10000A boven handmatige of semi-automatische lasstations

Waarom upgraden:

De overstap van handmatig puntlassen naar de TOB-850DN-XZ-10000A is niet alleen een snelheidsverbetering—het is een kwaliteitsverandering. In een handmatig proces moet de operator de druk, uitlijning en lastijd op gevoel beoordelen, wat leidt tot een spreiding in lassterktes die pas zichtbaar wordt tijdens volledige cyclustests van het pakket. De TOB-850DN-XZ-10000A vervangt die variatie door servogestuurde precisie en door AI gecontroleerde kwaliteit, waardoor elke las in een module met 10.000 lassen niet te onderscheiden is van de rest. Wanneer die module wordt ingebouwd in een EV-accupakket en naar verwachting 10 jaar meegaat, is die consistentie niet onderhandelbaar.

Installatie, inbedrijfstelling en training

• Installatie: Tenzij anders overeengekomen, is de koper verantwoordelijk voor het in ontvangst nemen, uitpakken en transporteren van de machine naar de installatielocatie, evenals voor het voorbereiden van de elektrische aansluitingen.
• Inbedrijfstelling: De verkoper is verantwoordelijk voor de installatie van de apparatuur, het debuggen en de systeemintegratie met de randapparatuur van de productielijn van de koper.
• Proefproductie: Na de installatie wordt een kleinschalige proefproductie uitgevoerd met de cellen en nikkelstrips van de koper. Formele massaproductie begint pas nadat de teststukken zijn goedgekeurd door de kwaliteitsafdeling van de koper.
• Training: De verkoper biedt gratis training aan voor de operators en het onderhoudspersoneel van de koper. De trainingsinhoud omvat: normale bediening, routinematig onderhoud, foutanalyse en probleemoplossing, operationele veiligheid en procedures voor nooduitschakeling.

Bedrijfsomgeving

Klaar om uw assemblage van cilindrische celpakketten van handmatige werkstations naar een volledig geautomatiseerde, traceerbare puntlaslijn te verplaatsen? Vraag een offerte aan voor de TOB-850DN-XZ-10000A. Geef uw celtype, DXF van de module-indeling en gewenste productiecapaciteit door; ons automatiseringsteam levert een gedetailleerde haalbaarheidsstudie voor het lassen en een analyse van de cyclustijd.

tob.amy@tobmachine.com | +86 181 2071 5609

Mogelijk hebt u ook nodig

• TOB-IP-3000A Omvormer-gelijkstroompuntlasmachine
• TOB-SW-8000A-500 Automatische enkelzijdige puntlasmachine voor cilindrische batterij-PACKs
• TOB-SWR Pneumatische ponsmachine voor het verwijderen van puntlassen
• TOB-HDP-3000S Handmatige puntlasmachine