一、 項目背景
本文主要介紹液態(tài)鋰電池金屬外殼的激光焊接過程和用臺達(dá)20PM的三軸螺旋插補功能實現(xiàn)該焊接的方法。鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料，使用非水電解質(zhì)溶液的電池。它廣泛應(yīng)用于手機、筆記本計算機、數(shù)碼相機、電動工具、電動車等。按電解質(zhì)材料不同，鋰電池可分為液態(tài)鋰電池和聚合物鋰電池；按外型，可分為方型、圓柱形鋰電池等；按外包裝材料，可分為鋁殼鋰電池、鋼殼鋰電池、軟包鋰電池等。
其中液態(tài)金屬殼鋰電池是一種常用的鋰電池類型。由于內(nèi)含液體，帶有正極引入端的蓋板塞入金屬殼止口后，蓋板與外殼間的縫隙需要嚴(yán)格密封。由于激光焊接的熱變形極小，焊縫整齊美觀，且易與控制系統(tǒng)配合，實現(xiàn)自動焊接，因而常被用于鋰電池金屬外殼的焊接。
二 、鋰電池激光焊接過程
客戶鋰電池外殼截面形狀如下圖所示：
電池形狀由寬度a、厚度b決定，焊接時要求尺寸c保持恒定，即在激光束固定焦距上進行焊接。電池裝在X、Y工作臺上，可由R軸帶動旋轉(zhuǎn)。另包括送料軸。根據(jù)以上要求和條件，確定鋰電池外殼激光焊接過程如下：
■ 回歸原點或準(zhǔn)備好下一次焊接后，工件中心在（X0,Y0）。
■ 打開激光源，工件沿X-移動到（X1,Y1），R軸旋轉(zhuǎn)角度為0。
■ X、Y軸沿“電池圓心軌跡”與R軸進行順時針螺旋插補。
■ 重復(fù)上面1、2、3的動作，然后關(guān)閉激光源，即完成整塊電池的焊接。
■ 放料，取料。
■ 重復(fù)上面1、2、3、4、5的動作，焊接下一塊電池。
該設(shè)備分左右兩邊工位。每邊有獨立的上述四軸，當(dāng)一邊上、下料時，另一邊進行焊接，兩邊動作交替進行。
三 . 臺達(dá)20PM應(yīng)用配置
根據(jù)上述要求與過程，確定臺達(dá)20PM運動控制架圖如下：
涉及產(chǎn)品型號列表如下：
HMI通過RS485接口連接兩臺20PM，通過20PM的不同站號進行訪問。
四、20PM實現(xiàn)三軸螺旋插補的主要過程
O100主程序中調(diào)用 OX0：
OX0中用G代碼實現(xiàn)電池焊接過程
五 、項目總結(jié)
使用臺達(dá)20PM OX子程序中的G代碼或運動指令，能輕松實現(xiàn)液態(tài)鋰電池金屬外殼激光焊接所需的三軸螺旋插補運動，具有較好的市場推廣價值。
