كيفية اختيار آلة لحام نقطي لتجميع حزم بطاريات الليثيوم
يُعد اللحام النقطي أحد عمليات التوصيل الرئيسية المستخدمة في خط تجميع حزم بطاريات الليثيوم. بعد ترتيب الخلايا في التكوين المطلوب على التوالي والتوازي، يجب لحام شرائح النيكل أو مواد التوصيل الأخرى بأطراف الخلايا لتشكيل الدائرة الكهربائية.
بالنسبة لمصنعي حزم البطاريات، يتطلب اختيار المعدات النظر إلى ما هو أبعد من مجرد أقصى تيار لحام؛ حيث يجب مراعاة عوامل مثل نوع الخلية، وأبعاد حزمة البطارية، وتكوين ألسنة النيكل، ونوع رأس اللحام، ومتطلبات حجم الإنتاج، ومستوى الأتمتة، وميزانية المعدات بشكل شامل.
توفر ACEY آلات لحام نقطي جسرية، وآلات لحام نقطي أوتوماتيكية أحادية الجانب، وآلات لحام نقطي أوتوماتيكية مزدوجة الجانب. كما يمكن تخصيص هيكل الآلة وفقًا لأبعاد حزمة البطارية، وتخطيط اللحام، ومتطلبات الإنتاج.
ما الذي تفعله آلة اللحام النقطي لحزمة البطارية؟
تطبق آلة اللحام النقطي لحزمة البطارية ضغطًا متحكمًا وتيار لحام عبر الأقطاب الكهربائية لربط شريط النيكل بطرف البطارية.
أثناء الإنتاج، يتم أولًا ترتيب الخلايا وتثبيتها في أداة تثبيت. ثم يتحرك رأس اللحام إلى الموضع المبرمج، ويضغط الأقطاب الكهربائية على شريط النيكل وطرف الخلية، ويُكمل عملية اللحام.
تتأثر جودة اللحام النقطي بعدة عوامل:
-
إعدادات تيار اللحام والنبضات
-
ضغط رأس اللحام
-
شكل القطب وحالته
-
مادة شريط النيكل وسمكه
-
مادة طرف الخلية وحالة سطحه
-
عدد نقاط اللحام واتجاهها وتباعدها
-
استقرار أداة تثبيت حزمة البطارية
-
طريقة التبريد المستخدمة في الآلات الأوتوماتيكية
-
دقة برنامج اللحام وتحديد موضع الحركة
بالنسبة لحزم البطاريات التي تحتوي على عدد كبير من نقاط اللحام، فإن الاعتماد على الفحص اليدوي فقط يجعل من الصعب التحقق من سلامة كل وصلة. تساعد ميزات مثل تتبع نقاط اللحام، واكتشاف الحالات غير الطبيعية، وتسجيل بيانات الإنتاج المشغلين على تحديد مشكلات مثل تناثر اللحام، واللحامات الباردة، والوصلات الضعيفة، ونقاط اللحام المفقودة بسرعة.
ما الفرق بين اللحام أحادي الجانب واللحام مزدوج الجانب؟
اللحام الأوتوماتيكي أحادي الجانب
تعالج آلة اللحام النقطي الأوتوماتيكية أحادية الجانب جانبًا واحدًا من حزمة البطارية في كل مرة.
بعد لحام الجانب الأول، يقوم المشغل بقلب حزمة البطارية أو إعادة وضعها ويبدأ برنامج الجانب الثاني. تظل الآلة تنفذ حركة المسار الأوتوماتيكية، وتحديد موضع اللحام، والتحكم بالبرنامج، ومراقبة اللحام.
هذا التكوين مناسب للمصنعين الذين يرغبون في استبدال اللحام اليدوي نقطة بنقطة ولكنهم لا يحتاجون إلى عملية أوتوماتيكية كاملة مزدوجة الجانب. كما يوفر خيارًا عمليًا لأحجام الإنتاج الصغيرة والمتوسطة أو للمشاريع ذات الميزانية الأكثر تحكمًا للمعدات.
اللحام الأوتوماتيكي مزدوج الجانب
تُجهز آلة اللحام النقطي الأوتوماتيكية مزدوجة الجانب بآليات لحام على جانبي أداة تثبيت حزمة البطارية.
يمكنها إكمال عمليات اللحام على كلا الجانبين ضمن عملية أوتوماتيكية واحدة. لا يحتاج المشغل إلى إزالة حزمة البطارية وقلبها بعد اكتمال الجانب الأول، مما يقلل من وقت المناولة وإعادة التوضيع اليدوي.
تُعد الآلة مزدوجة الجانب أكثر ملاءمة للإنتاج المتكرر على دفعات والتطبيقات ذات المتطلبات الأعلى للكفاءة والأتمتة.
اللحام النقطي اليدوي الجسري
تعتمد آلة اللحام النقطي الجسرية بشكل أساسي على تحديد الموضع بواسطة المشغل.
يضع المشغل حزمة البطارية على طاولة اللحام، ويُحاذي منطقة اللحام المطلوبة مع رأس اللحام، ويبدأ دورة اللحام باستخدام دواسة القدم. يجعل هيكلها المفتوح وضع المنتج وتغيير الإعدادات أكثر مرونة.
تُستخدم هذه الآلة عادةً لإعداد العينات، وتجارب العمليات، والإنتاج بكميات صغيرة.
العوامل الرئيسية عند اختيار آلة لحام نقطي لحزمة البطارية
1. نوع خلية البطارية
يؤثر شكل خلية البطارية على تصميم أداة التثبيت، وحركة رأس اللحام، وموضع القطب، ومساحة العمل المطلوبة للآلة.
يمكن استخدام آلة اللحام النقطي لحزم البطاريات اليدوية والأوتوماتيكية من ACEY مع الخلايا الأسطوانية مثل:
-
14500
-
18650
-
21700
-
26650
-
32700
-
32140
-
33140
-
أخرى
طراز الخلية وحده لا يكفي لتحديد تكوين الآلة. يجب أيضًا مراجعة ترتيب التوصيل الكامل على التوالي والتوازي، وموضع الأطراف، وأبعاد حزمة البطارية، وتخطيط شرائح النيكل.
2. أبعاد حزمة البطارية
يجب أن يتطابق الطول والعرض والارتفاع لحزمة البطارية مع منطقة العمل الفعّالة للآلة.
نطاق التوافق القياسي لآلات اللحام النقطي الأوتوماتيكية أحادية الجانب وثنائية الجانب من ACEY هو:
|
اتجاه العمل
|
نطاق التوافق القياسي
|
|
اتجاه X
|
0–500 مم
|
|
اتجاه Y
|
0–400 مم
|
|
اتجاه Z
|
50–140 مم
|
تنطبق هذه القيم على تكوين الآلة القياسي. يجب أيضًا مراعاة أبعاد القالب، وارتفاع الخلية، وموضع الطرف، وخلوص رأس اللحام.
بالنسبة لحزم البطاريات خارج نطاق العمل القياسي، يمكن لـ ACEY تخصيص المعدات وفقًا لأبعاد المنتج الفعلية. على سبيل المثال، يمكن زيادة ارتفاع هيكل الآلة لحزم البطاريات الأطول، مع إجراء التعديلات المقابلة على موضع القالب، وخلوص رأس اللحام، أو مسافة الحركة.
لذلك، فإن توفير الأبعاد الكاملة لحزمة البطارية يكون أكثر فائدة من توفير طراز الخلية فقط.
3. حجم الإنتاج
يؤثر حجم الإنتاج بشكل مباشر على مستوى الأتمتة المطلوب.
آلة اللحام النقطي ذات الجسر مناسبة لإنتاج العينات، والتحقق من العمليات، والدفعات الصغيرة. وبما أن المشغل يتحكم في موضع حزمة البطارية، فمن الأسهل التعامل مع المنتجات التي تتغير بشكل متكرر.
آلة اللحام النقطي الأوتوماتيكية أحادية الجانب مناسبة لإنتاج الدفعات الصغيرة والمتوسطة. فهي تُكمل جانبًا واحدًا تلقائيًا، ولكن يجب قلب حزمة البطارية أو إعادة وضعها قبل لحام الجانب الآخر.
آلة اللحام النقطي الأوتوماتيكية ثنائية الجانب أكثر ملاءمة للإنتاج المتكرر على شكل دفعات. يساعد تقليل المناولة اليدوية وإعادة التموضع على تحسين استمرارية عملية اللحام.
يجب اختيار الآلة وفقًا لهدف الإنتاج الفعلي بالساعة أو باليوم بدلًا من اختيار أعلى مستوى من الأتمتة بشكل افتراضي.
4. نوع رأس اللحام
يؤثر نوع رأس اللحام على التحكم في الحركة، وضغط اللحام، والتوافق مع هياكل شرائح النيكل المختلفة.
تتوفر آلات اللحام النقطي ذات الجسر من ACEY مع:
-
رأس لحام هوائي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك خطوي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك مؤازر
تتوفر آلات ACEY الأوتوماتيكية أحادية الجانب وثنائية الجانب مع:
-
رأس لحام هوائي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك خطوي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك مؤازر
-
رأس لحام دوّار
يجب اختيار رأس اللحام المناسب وفقًا للتحكم المطلوب في الضغط، وهيكل المنتج، وسرعة اللحام، وشكل شريط النيكل، وميزانية المشروع.
*رأس لحام هوائي
يستخدم رأس اللحام الهوائي الهواء المضغوط لدفع حركة اللحام وتطبيق الضغط. يتميز بهيكل بسيط نسبيًا ومناسب لتطبيقات اللحام التقليدية حيث يتوفر مصدر ثابت للهواء المضغوط.
*رأس لحام كهربائي مُدار بمحرك خطوي
يستخدم رأس اللحام الكهربائي المُدار بمحرك خطوي محركًا خطويًا للتحكم في حركة رأس اللحام. يمكن إدارة الحركة من خلال برنامج المعدات دون استخدام أسطوانة هوائية كمشغل لرأس اللحام.
*رأس لحام كهربائي مُدار بمحرك سيرفو
يستخدم رأس اللحام الكهربائي المُدار بمحرك سيرفو محرك سيرفو للتحكم في الحركة. وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب تحكمًا أكبر في حركة رأس اللحام وقابلية التكرار واستقرار التشغيل.
*رأس لحام دوّار
يُستخدم رأس اللحام الدوّار بشكل أساسي لشرائح النيكل غير المنتظمة أو حزم البطاريات التي يتغير فيها اتجاه نقاط اللحام عبر المنتج.
يبقى اتجاه القطب في رأس اللحام الثابت التقليدي دون تغيير. عندما تحتوي شريحة نيكل غير منتظمة على نقاط لحام مرتبة بزوايا مختلفة، فقد لا يتوافق اتجاه اللحام الثابت بشكل صحيح مع كل موضع لحام.
يمكن لرأس اللحام الدوّار تغيير اتجاه القطب وفقًا لتخطيط اللحام المبرمج، مما يسمح للرأس بمتابعة نقاط اللحام ذات الزوايا المختلفة.
5. شكل شريط النيكل
يمكن عادةً لحام شرائح النيكل المستقيمة القياسية باستخدام رأس لحام ذي اتجاه ثابت.
ومع ذلك، تستخدم بعض حزم البطاريات شرائح نيكل غير منتظمة تحتوي على انحناءات أو تفرعات أو أقسام مائلة أو أشكال غير قياسية. قد يتغير اتجاه نقاط اللحام بين المناطق المختلفة من حزمة البطارية نفسها.
ينبغي النظر في استخدام رأس لحام دوّار عندما:
-
يكون لشريحة النيكل شكل غير منتظم
-
تختلف اتجاهات نقاط اللحام عبر حزمة البطارية
-
تكون بعض نقاط اللحام مرتبة بزاوية
-
يجب أن يتبع اتجاه القطب تخطيط شريط النيكل
-
يحتوي برنامج لحام واحد على عدة اتجاهات للحام
أثناء اختيار المعدات، يجب تقديم رسم شريط النيكل مع تحديد مواضع واتجاهات نقاط اللحام بوضوح.
6. تيار اللحام ومصدر الطاقة
يمكن تهيئة آلات اللحام النقطي ACEY بخيارات تيار اللحام التالية:
-
5000A
-
8000A
-
10000A
-
المزيد
تتوفر مصادر طاقة لحام بعاكس تيار مستمر ومصادر طاقة لحام بالترانزستور لتلبية متطلبات اللحام المختلفة.
لا يحدد التيار الأقصى وحده نتيجة اللحام. يجب أن يأخذ التكوين النهائي أيضًا العوامل التالية في الاعتبار:
-
مادة شريط النيكل
-
سماكة شريط النيكل
-
مادة طرف الخلية
-
عدد نقاط اللحام
-
تباعد نقاط اللحام
-
ضغط اللحام
-
إعدادات نبضات اللحام
-
قوة الوصلة المطلوبة
قد تؤدي طاقة اللحام المفرطة إلى حدوث شرر أو علامات عميقة على الأقطاب أو تلف المواد. وقد تؤدي الطاقة غير الكافية إلى لحامات ضعيفة أو قوة اتصال غير كافية.
يوصى بإجراء لحام تجريبي باستخدام الخلايا وشرائح النيكل الفعلية قبل تأكيد نوع مصدر الطاقة ومستوى التيار ومعلمات اللحام.
7. التبريد بالهواء والتبريد بالماء
تنطبق خيارات التبريد بشكل أساسي على آلات اللحام الأوتوماتيكية أحادية الجانب وآلات اللحام الأوتوماتيكية ثنائية الجانب.
يمكن تهيئة آلات اللحام النقطي الأوتوماتيكية من ACEY باستخدام:
-
تبريد بالهواء
-
تبريد بالماء
يتميز التبريد بالهواء بهيكل بسيط نسبيًا وهو مناسب للعديد من ظروف الإنتاج القياسية.
يوفر التبريد بالماء تبديدًا أقوى ومستمرًا للحرارة، وهو أكثر ملاءمة لفترات التشغيل الأطول أو ترددات اللحام الأعلى أو التطبيقات التي يكون فيها تراكم الحرارة أكثر وضوحًا.
يجب اختيار طريقة التبريد وفقًا لتيار اللحام وتردد اللحام وهيكل رأس اللحام ووقت التشغيل المستمر المتوقع.
لا تحتاج آلة اللحام النقطي ذات الجسر القنطري إلى نظام تبريد بالهواء أو تبريد بالماء.
8. البرمجة وتبديل المنتجات
تدعم آلات ACEY الأوتوماتيكية أحادية الجانب وثنائية الجانب استيراد بيانات اللحام من AutoCAD.
يمكن إعداد مسار اللحام من رسم حزمة البطارية، مما يقلل الحاجة إلى إدخال إحداثيات كل نقطة لحام يدويًا. كما تدعم الآلات أوضاع اللحام بنقطة واحدة ونقطتين وثلاث نقاط. يمكن ضبط المسافة بين نقاط اللحام الثنائية أو الثلاثية وفقًا لهيكل شريط النيكل.
بالنسبة للمصنعين الذين ينتجون عدة طرازات من حزم البطاريات، يمكن أن يقلل تخزين البرامج واستدعاء البرامج بسرعة من وقت تبديل المنتجات.
يعتمد ما إذا كان يجب أيضًا تغيير القالب أو رأس اللحام أو منطقة العمل على الاختلافات في الأبعاد والهيكل بين حزم البطاريات.
9. مراقبة اللحام
تحتوي حزم البطاريات على عدد كبير من الوصلات، لذلك يجب تحديد حالات اللحام غير الطبيعية أثناء الإنتاج وليس فقط أثناء الفحص النهائي.
تدعم آلات اللحام النقطي الأوتوماتيكية أحادية الجانب وثنائية الجانب من ACEY تتبع نقاط اللحام ويمكنها مراقبة وتسجيل وإصدار إنذارات للحالات مثل:
-
الشرر
-
اللحامات الوهمية
-
اللحامات الضعيفة
-
اللحامات الفائتة
-
المواضع غير الطبيعية لنقاط اللحام
عند اكتشاف حالة غير طبيعية، يمكن للمعدات التوقف وإصدار إنذار، مما يسمح للمشغل بفحص الأقطاب الكهربائية وشريط النيكل والقالب ومعلمات اللحام.
10. المعدات القياسية أو المخصصة
لا يمكن معالجة كل حزمة بطارية على آلة قياسية دون إجراء تعديلات.
قد تختلف مشاريع حزم البطاريات في:
-
الطول أو العرض أو الارتفاع الإجمالي
-
ترتيب الخلايا
-
شكل شريط النيكل واتجاه نقاط اللحام
-
أبعاد القالب
-
عمق أو ارتفاع موضع اللحام
-
سرعة الإنتاج
-
مستوى الأتمتة المطلوب
يمكن لـ ACEY تخصيص الآلة وفقًا لمتطلبات المشروع. بالنسبة لحزمة بطارية تتجاوز نطاق الارتفاع القياسي، يمكن تصنيع المعدات بارتفاع أكبر. وبالنسبة للحزمة الأكبر، يمكن أيضًا تقييم وضبط منصة العمل ومدى الحركة وهيكل القالب.
قبل التخصيص، يجب تأكيد المعلومات التالية:
-
طول وعرض وارتفاع حزمة البطارية
-
طراز الخلية
-
ترتيب التوصيل على التوالي والتوازي
-
رسم شريط النيكل
-
تخطيط نقاط اللحام
-
وزن المنتج
-
متطلبات دورة الإنتاج
-
ظروف طاقة المصنع والهواء المضغوط
تساعد رسومات CAD والصور الفوتوغرافية للمنتج أو عينات حزم البطاريات الفعلية في تحديد أبعاد الآلة المطلوبة ونطاق التخصيص بدقة أكبر.
آلات اللحام النقطي من ACEY لإنتاج حزم البطاريات
1. آلة اللحام النقطي الأوتوماتيكية أحادية الجانب لحزم البطاريات
الـآلة اللحام النقطي الأوتوماتيكية أحادية الجانب لحزم البطاريات تُكمل جانبًا واحدًا من حزمة البطارية في كل مرة.
هذه الآلة مناسبة للمصنّعين الذين يحتاجون إلى تحديد موضع اللحام تلقائيًا والتحكم بالبرنامج ومراقبة العملية، ولكن يمكنهم قبول تدوير الحزمة يدويًا. وهي توفر توازنًا عمليًا بين الأتمتة والاستثمار في المعدات.
تشمل وظائفها الرئيسية:
-
تنفيذ مسار اللحام تلقائيًا
-
استيراد بيانات اللحام من AutoCAD
-
التعويض التلقائي عن الانحراف الطفيف في موضع القطب
-
مراقبة بيانات الإنتاج وتسجيلها
-
مراقبة الشرر واللحامات الزائفة واللحامات الضعيفة واللحامات المفقودة
-
أوضاع اللحام بنقطة واحدة ونقطتين وثلاث نقاط
-
تباعد نقاط اللحام القابل للضبط
-
تيار لحام اختياري بقوة 5000A أو 8000A أو 10000A
-
مصدر طاقة لحام اختياري بعاكس تيار مستمر أو ترانزستور
تشمل رؤوس اللحام المتاحة:
-
رأس لحام هوائي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك خطوي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك مؤازر
-
رأس لحام دوّار لشرائط النيكل غير المنتظمة
تشمل طرق التبريد المتاحة:
-
تبريد بالهواء
-
تبريد بالماء
الآلة القياسية متوافقة مع الخلايا الأسطوانية مثل 14500 و18650 و21700 و26650 و32700. بالنسبة للخلايا 32140 و33140، يجب تخصيص المعدات مع زيادة الارتفاع والعرض.
بالنسبة لحزم البطاريات خارج الأبعاد القياسية، يمكن تخصيص الآلة. على سبيل المثال، يمكن جعل المعدات أطول لتوفير خلوص كافٍ لحزمة أطول وتركيبة تثبيت ورأس لحام.
هذه الآلة مناسبة عندما:
-
يلزم تحديد موضع اللحام تلقائيًا
-
يُسمح بتدوير حزمة البطارية يدويًا
-
يكون حجم الإنتاج صغيرًا أو متوسطًا
-
لا تكون الأتمتة الكاملة ضرورية
-
تحتاج تكلفة الاستثمار الأولي في المعدات إلى التحكم
-
تحتاج عدة برامج لحام إلى التخزين وإعادة الاستخدام
2. آلة اللحام النقطي الأوتوماتيكية ثنائية الجانب لحزم البطاريات
الـآلة اللحام النقطي الأوتوماتيكية ثنائية الجانب لحزم البطاريات مجهزة بآليات لحام على جانبي حزمة البطارية.
تُكمل عمليات اللحام على الجانبين الموجب والسالب ضمن عملية آلية واحدة. مقارنةً بالآلة أحادية الجانب، فإنها تقلل الحاجة إلى تدوير حزمة البطارية وإعادة تحديد موضعها يدويًا.
تشمل وظائفها الرئيسية ما يلي:
-
عملية لحام آلية مزدوجة الجوانب
-
استيراد بيانات اللحام من AutoCAD
-
التعويض التلقائي عن انحراف موضع القطب
-
تتبع نقاط اللحام
-
تسجيل بيانات الإنتاج
-
مراقبة اللحام غير الطبيعي والإنذارات
-
لحام بنقطة واحدة ونقطتين وثلاث نقاط
-
تباعد نقاط اللحام القابل للضبط
-
تيار لحام اختياري بقوة 5000A أو 8000A أو 10000A
-
مصدر طاقة لحام اختياري بعاكس تيار مستمر أو ترانزستور
تشمل رؤوس اللحام المتوفرة ما يلي:
-
رأس لحام هوائي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك خطوي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك مؤازر
-
رأس لحام دوار لشرائط النيكل غير المنتظمة
تشمل طرق التبريد المتوفرة ما يلي:
-
تبريد بالهواء
-
تبريد بالماء
يمكن للمعدات القياسية معالجة الخلايا الأسطوانية مثل الخلايا الأسطوانية 14500 و18650 و21700 و26650 و32700. بالنسبة لخلايا 32140 و33140، يجب تخصيص المعدات مع زيادة الارتفاع والعرض.
يمكن أيضًا تخصيص المعدات لحزم البطاريات ذات الأبعاد والهياكل المختلفة. على سبيل المثال، يمكن زيادة ارتفاع الآلة لحزم البطاريات الأطول. كما يمكن تقييم المنصة ومدى الحركة والتجهيزات للمنتجات الأكبر حجمًا.
تكون هذه الآلة أكثر ملاءمة عندما:
-
يتم إنتاج حزم البطاريات على دفعات متكررة
-
تحتاج عمليات النقل اليدوي إلى تقليلها
-
تتطلب كفاءة إنتاج أعلى
-
يكون هيكل المنتج مستقرًا نسبيًا
-
يتطلب مستوى أعلى من الأتمتة
-
يكون اتساق تحديد الموضع بين مرحلتي اللحام مهمًا
3. آلة لحام النقاط لحزم البطاريات ذات الهيكل الجسري
الـ آلة لحام النقاط اليدوية لحزم البطاريات ذات الهيكل الجسريمناسبة لتجارب المنتجات وإعداد العينات والإنتاج بكميات صغيرة.
يضع المشغل حزمة البطارية على طاولة اللحام، ويقوم بمحاذاة نقطة اللحام مع رأس اللحام، ويبدأ دورة اللحام باستخدام دواسة القدم. يجعل هيكل الجسر المفتوح ضبط موضع حزمة البطارية أسهل واستيعاب تغييرات أبعاد المنتج أو تخطيطات اللحام.
تشمل رؤوس اللحام المتوفرة ما يلي:
-
رأس لحام هوائي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك خطوي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك مؤازر
يمكن تجهيز الآلة بمصدر طاقة لحام بعاكس تيار مستمر أو ترانزستور، مع تيارات لحام قابلة للاختيار بقوة 5000A أو 8000A أو 10000A.
لا تتطلب آلة الهيكل الجسري نظام تبريد إضافيًا بالهواء أو الماء.
يمكن أيضًا تخصيصها وفقًا لأبعاد حزمة البطارية. على سبيل المثال، يمكن زيادة ارتفاع هيكل الجسر لحزم البطاريات الأطول، مما يوفر مساحة كافية للمنتج والتجهيزات ورأس اللحام. ويمكن تقييم التغييرات الهيكلية الأخرى وفقًا لرسم حزمة البطارية.
هذه الآلة مناسبة عندما:
-
تتغير تصميمات حزم البطاريات بشكل متكرر
-
يركز الإنتاج على العينات أو الدفعات الصغيرة
-
يحتاج المشغلون إلى وصول مباشر إلى منطقة اللحام
-
يجب معالجة تنسيقات أو أبعاد مختلفة للبطاريات
-
يكون التموضع اليدوي مقبولًا
-
لا يكون برنامج حركة آلي كامل ضروريًا
-
يحتاج الاستثمار الأولي في المعدات إلى البقاء ضمن حدود مضبوطة
بالمقارنة مع الآلات الأوتوماتيكية، تعتمد آلة اللحام الجسرية بشكل أكبر على المشغل لتحقيق كفاءة الإنتاج واتساق موضع اللحام. وتتمثل مزاياها الرئيسية في المرونة وسهولة تغيير الإعداد وانخفاض مستوى الاستثمار في المعدات.
مقارنة بين أنواع الآلات الثلاثة
|
نوع الآلة
|
عملية اللحام
|
خيارات رأس اللحام
|
تهيئة التبريد
|
التخصيص
|
التطبيق الموصى به
|
|
آلة لحام نقطي أوتوماتيكية أحادية الجانب
|
تلحم جانبًا واحدًا أولًا، ثم يتم تدوير الحزمة أو إعادة وضعها للجانب الثاني
|
هوائي، كهربائي بخطوة، كهربائي مؤازر أو دوّار
|
تبريد بالهواء أو بالماء
|
يمكن ضبط ارتفاع الآلة ونطاق العمل والتجهيز
|
الدفعات الصغيرة والمتوسطة مع متطلبات أتمتة معتدلة
|
|
آلة لحام نقطي أوتوماتيكية ثنائية الجانب
|
تكمل كلا الجانبين ضمن عملية إنتاج آلية واحدة
|
هوائي، كهربائي بخطوة، كهربائي مؤازر أو دوّار
|
تبريد بالهواء أو بالماء
|
يمكن ضبط ارتفاع الآلة ونطاق العمل والتجهيز
|
إنتاج الدفعات مع متطلبات أعلى للكفاءة والأتمتة
|
|
آلة لحام نقطي جسرية
|
يضع المشغل حزمة البطارية ويبدأ اللحام باستخدام دواسة قدم
|
هوائي، كهربائي بخطوة أو كهربائي مؤازر
|
لا حاجة إلى معدات تبريد
|
يمكن ضبط ارتفاع وهيكل الجسر لأبعاد الحزم المختلفة
|
العينات وتطوير العمليات والإنتاج بالدفعات الصغيرة
|
لماذا لا يمكن لتيار اللحام وحده تحديد جودة اللحام
تيار اللحام مهم، ولكن لا ينبغي استخدامه كأساس وحيد لاختيار الآلة أو تقييم جودة اللحام.
حتى عندما تستخدم حزمتا بطاريات نفس طراز الخلية، فقد تحتاجان إلى معلمات لحام مختلفة بسبب الاختلافات في سُمك شريط النيكل أو هيكل الطرف أو تخطيط نقاط اللحام.
تتأثر نتيجة اللحام النهائية بما يلي:
-
مادة شريط النيكل وسُمكه
-
مادة طرف الخلية
-
شكل طرف القطب
-
ضغط اللحام
-
وقت اللحام وإعدادات النبض
-
عدد ونُسق نقاط اللحام
-
حالة السطح
-
حالة التبريد في الآلات الأوتوماتيكية
-
ثبات التجهيز
قد تؤدي طاقة اللحام المفرطة إلى حدوث شرر أو علامات عميقة للأقطاب أو تلف مادة التوصيل. وقد تؤدي الطاقة غير الكافية إلى لحامات زائفة أو لحامات ضعيفة أو قوة ربط غير كافية.
يجب تأكيد الإعداد النهائي للآلة من خلال مراجعة رسم حزمة البطارية ومواصفات المواد ونتائج لحام العينات.
كيفية الحفاظ على لحام نقطي مستقر لحزمة البطارية
*الحفاظ على نظافة الأقطاب
تتآكل أطراف الأقطاب تدريجيًا وتتراكم عليها المواد أثناء الإنتاج. ويمكن أن تؤثر التغييرات في شكل القطب أو مساحة التلامس على ضغط اللحام وتوزيع التيار.
يجب فحص الأقطاب أو تنظيفها أو استبدالها وفقًا لظروف الإنتاج الفعلية.
*استخدام تجهيز ثابت
يجب أن يثبت التجهيز الخلايا وشرائط النيكل في المواضع الصحيحة. وقد تؤدي الحركة أثناء اللحام إلى انحراف نقاط اللحام أو ضعف التلامس أو عدم اتساق الضغط.
يجب تصميم تجهيز مخصص لحزم البطاريات ذات الأبعاد أو الهياكل غير القياسية.
*التحقق من موضع شريط النيكل
قبل اللحام، يجب أن يكون شريط النيكل مستويًا وملامسًا لطرف الخلية. وقد يؤدي الانحناء أو عدم المحاذاة أو وجود فجوات بين الشريط والطرف إلى لحام غير مستقر.
بالنسبة لشرائط النيكل غير المنتظمة، يمكن النظر في استخدام رأس لحام دوار على آلة أوتوماتيكية أحادية الجانب أو ثنائية الجانب.
*اختيار طريقة التبريد المناسبة للآلات الأوتوماتيكية
أثناء الإنتاج المستمر، يجب مراعاة تراكم الحرارة عند رأس اللحام والأقطاب.
يمكن اختيار التبريد بالماء لترددات اللحام الأعلى أو فترات التشغيل المستمر الأطول. ويُعد التبريد بالهواء مناسبًا للعديد من ظروف الإنتاج القياسية.
لا تحتاج آلة اللحام النقطي الجسرية إلى معدات تبريد.
*مراجعة إنذارات اللحام
عندما تُبلغ الآلة عن وجود شرر أو لحامات زائفة أو لحامات ضعيفة أو لحامات مفقودة، يجب التحقق من السبب قبل استمرار الإنتاج.
تشمل الأسباب المحتملة:
-
تآكل القطب
-
ضغط اللحام غير الصحيح
-
حركة شريط النيكل
-
معلمات لحام غير مناسبة
-
انحراف التجهيز
-
ضعف التلامس مع طرف البطارية
-
التحقق من قوة اللحام
لا يمكن للمظهر المرئي وحده تأكيد قوة اللحام بشكل كامل. يجب اختبار عينات اللحام وفقًا لمتطلبات الجودة الخاصة بحزمة البطارية.
المعلومات المطلوبة قبل إعداد آلة لحام نقطي
لتحديد هيكل الآلة ونوع رأس اللحام وطريقة التبريد ونطاق التخصيص، يجب توفير المعلومات التالية:
|
المعلومات المطلوبة
|
التفاصيل
|
|
نوع البطارية
|
بطارية أسطوانية
|
|
طراز الخلية
|
مثل 14500 و18650 و21700 و26650 و32650 و32700 و32140 أو 33140
|
|
هيكل حزمة البطارية
|
ترتيب التوصيل على التوالي والتوازي
|
|
أبعاد حزمة البطارية
|
الطول والعرض والارتفاع
|
|
وزن حزمة البطارية
|
يُستخدم لتقييم المنصة والتجهيزات
|
|
معلومات شريط النيكل
|
المادة والسُمك والشكل
|
|
تخطيط نقاط اللحام
|
العدد والموقع والاتجاه والتباعد
|
|
هدف الإنتاج
|
الإنتاج المطلوب لكل ساعة أو لكل يوم
|
|
متطلبات الأتمتة
|
جسرية، أو أوتوماتيكية أحادية الجانب، أو أوتوماتيكية ثنائية الجانب
|
|
متطلبات رأس اللحام
|
هوائي، كهربائي بمحرك خطوي، كهربائي بمحرك مؤازر أو دوّار
|
|
متطلبات التبريد
|
تبريد بالهواء أو الماء للآلات الأوتوماتيكية؛ ولا يوجد تبريد لآلة الجسرية
|
|
متطلبات التخصيص
|
زيادة الارتفاع، أو مساحة عمل أكبر، أو تجهيز مخصص
|
|
خدمات المصنع
|
مصدر الطاقة وتوفر الهواء المضغوط
|
|
متطلبات البيانات
|
تسجيل الإنتاج أو اتصال المعدات
|
|
المواد المرجعية
|
رسومات CAD، أو صور المنتج، أو عينات حزم البطاريات
|
بالنسبة لأشرطة النيكل غير المنتظمة، يجب أن يوضح الرسم شكل الشريط واتجاهات نقاط اللحام بوضوح. بالنسبة لحزم البطاريات التي تتجاوز الأبعاد القياسية، يجب توفير الطول والعرض والارتفاع الكاملين لتقييم الحاجة إلى آلة أعلى أو مساحة عمل أكبر.
الخلاصة
تتطلب الجهتان الموجبة والسالبة لحزمة بطارية الليثيوم عادةً اللحام. يكمن الفرق بين آلات اللحام النقطي أحادية الجانب وثنائية الجانب في كيفية إكمال مرحلتي اللحام ومستوى الأتمتة المستخدم.
تقوم الآلة الأوتوماتيكية أحادية الجانب بلحام جانب واحد أولاً. ثم يقوم المشغل بتدوير حزمة البطارية أو إعادة وضعها قبل لحام الجانب الآخر. وهي مناسبة للمصنعين الذين يحتاجون إلى لحام أوتوماتيكي ولكن لديهم متطلبات أتمتة متوسطة أو ميزانية معدات أكثر تحكماً.
تدمج الآلة الأوتوماتيكية ثنائية الجانب لحام كلا الجانبين في عملية أوتوماتيكية واحدة. وهي تقلل من عمليات النقل وإعادة الوضع اليدوية وتناسب بشكل أفضل الإنتاج المتكرر على دفعات مع متطلبات كفاءة أعلى.
تستخدم آلة اللحام النقطي الجسرية تحديد الموضع الذي يتحكم فيه المشغل والتشغيل بدواسة قدم. وهي مناسبة للعينات وتجارب المنتجات والإنتاج بكميات صغيرة. تتوفر رؤوس لحام هوائية وكهربائية بمحرك خطوي وكهربائية بمحرك مؤازر، ولا تحتاج إلى نظام تبريد إضافي.
يمكن للآلات الأوتوماتيكية أحادية الجانب وثنائية الجانب استخدام رؤوس لحام هوائية أو كهربائية بمحرك خطوي أو كهربائية بمحرك مؤازر أو دوّارة. تُستخدم رؤوس اللحام الدوّارة بشكل أساسي لأشرطة النيكل غير المنتظمة والمنتجات ذات اتجاهات نقاط اللحام المتغيرة. يتوفر التبريد بالهواء والتبريد بالماء وفقاً لظروف الإنتاج.
يمكن لـ ACEY أيضاً تخصيص المعدات وفقاً لأبعاد حزم البطاريات وهياكلها ومتطلبات اللحام المختلفة. على سبيل المثال، يمكن جعل الآلة أعلى لاستيعاب حزمة بطارية مرتفعة وتوفير خلوص كافٍ للمنتج والتجهيزات ورأس اللحام.
يساعد توفير أبعاد حزمة البطارية الكاملة ورسومات CAD ورسومات شريط النيكل أو العينات الفعلية في تحديد نوع الآلة المناسب وتكوين رأس اللحام وطريقة التبريد وخطة التخصيص.
الأسئلة الشائعة
1. ما استخدامات آلة اللحام النقطي الجسرية لحزم البطاريات؟
تُستخدم آلة اللحام النقطي الجسرية عادةً لإعداد العينات وتطوير المنتجات وتجارب العمليات والإنتاج بكميات صغيرة.
يقوم المشغّل بوضع حزمة البطارية على طاولة اللحام ويبدأ دورة اللحام باستخدام دواسة قدم. يوفر هيكلها المفتوح مرونة لحزم البطاريات ذات الأبعاد أو الهياكل أو مواضع اللحام المتغيرة.
2. هل تتطلب آلة اللحام النقطي الجسرية معدات تبريد؟
لا. لا تتطلب آلة اللحام النقطي الجسرية لحزم البطاريات من ACEY معدات تبريد هوائي أو مائي إضافية.
3. ما هي رؤوس اللحام المتاحة لآلة اللحام النقطي الجسرية؟
يمكن تجهيز آلة اللحام النقطي الجسرية لحزم البطاريات بما يلي:
-
رأس لحام هوائي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك خطوي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك مؤازر
يعتمد الخيار المناسب على عملية اللحام، ومتطلبات التحكم في الضغط، وهيكل المنتج، وميزانية المشروع.
4. ما هي رؤوس اللحام المتاحة لآلات اللحام النقطي الأوتوماتيكية؟
يمكن تجهيز آلات اللحام النقطي الأوتوماتيكية أحادية الجانب وثنائية الجانب بما يلي:
-
رأس لحام هوائي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك خطوي
-
رأس لحام كهربائي يعمل بمحرك مؤازر
-
رأس لحام دوّار
يُستخدم رأس اللحام الدوّار بشكل أساسي لشرائط النيكل غير المنتظمة أو المنتجات ذات اتجاهات نقاط لحام متغيرة.
5. ما استخدام رأس اللحام الدوّار؟
يقوم رأس اللحام الدوّار بضبط اتجاه القطب وفقًا لتخطيط اللحام المبرمج.
وهو مناسب لشرائط النيكل غير المنتظمة، ونقاط اللحام المائلة، وتصميمات حزم البطاريات التي يتغير فيها اتجاه نقطة اللحام بين مناطق مختلفة من المنتج.
6. ما أحجام خلايا البطارية التي يمكن للآلات الأوتوماتيكية معالجتها؟
يمكن تهيئة آلات اللحام النقطي الأوتوماتيكية القياسية أحادية الجانب وثنائية الجانب للخلايا الأسطوانية مثل:
-
14500
-
18650
-
21700
-
26650
-
32700
بالنسبة للخلايا الأسطوانية الأكبر مثل 32140 و33140، تحتاج الآلة إلى تخصيصها بزيادة الارتفاع والعرض لتوفير مساحة كافية لحزمة البطارية، والتجهيزات، وحركة رأس اللحام.
7. هل يمكن تخصيص آلة اللحام النقطي لأحجام مختلفة من حزم البطاريات؟
نعم. يمكن لـ ACEY تخصيص الآلة وفقًا لأبعاد حزمة البطارية وهيكلها ومتطلبات اللحام.
على سبيل المثال، يمكن جعل المعدات أعلى لاستيعاب حزمة بطارية ذات ارتفاع أكبر. كما يمكن ضبط منصة العمل، ومدى الحركة، والتجهيزات، والخلوص الخاص برأس اللحام للمنتجات الأكبر أو غير القياسية.
8. ما خيارات تيار اللحام المتاحة؟
يمكن تجهيز آلات اللحام النقطي لحزم البطاريات من ACEY بتيار لحام بقوة 5000A أو 8000A أو 10000A. كما تتوفر مصادر طاقة لحام بالعاكس DC ومصادر طاقة لحام بالترانزستور.