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          技術頻道

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          直線電機在 SMT 貼裝、鋰電池制造行業的應用介紹

          時間:2021-08-22 19:46:55來源:東莞市智贏智能裝備有限公司

          導語:?當前,SMT 表面貼裝技術已經處于較為成熟的階段,直線電機在柔性PCB 組裝應用中能夠大幅提升剛性固定的準確定位精度; 而在鋰電池制造行業中,直線電機高速、高精度的產品優勢在這個行業中得到了充分的應用。本文簡要介紹了智贏開發的直線電機產品在 SMT 貼裝、鋰電池制造行業中的應用情況和實際使用效果。

                1.直線電機在SMT貼裝行業的應用

            1.1 SMT貼裝行業概述

            SMT是將元器件通過焊接方法安裝在印制電路板的表面或者是其他基板的表面,不需要鉆孔或者插孔而實現的一種表面貼裝技術。SMT貼裝行業應用設備主要工藝包括了插件機、貼片機、附料貼裝、柔性材料的貼裝、補強機、綁定機等。

            SMT技術起源于20世紀60年代,最早被美國應用于電子和軍事裝備領域。在20世紀70年代,日本引進SMT技術應用到消費電子類產品,得到快速發展,僅用四年時間,在通用設備的應用增長了近30%,在傳真機中增長近40%。中國引進SMT技術是上世紀80年代初,1985年起中國開始引進SMT自動貼片機生產線設備進行批量生產小形化電子產品, 經過35年到21世紀發展的今天,從小型化元器件應用到混合電路的生產制造,到大量的高精密、高精度、高速度自動化設備應用,再到現在柔性PCB的廣泛應用,SMT技術已經處于較為成熟的階段。目前,雖然柔性PCB組裝元器件已經被業界攻克,但是其難點在于如何實現剛性固定的準確定位。為了解決SMT貼裝的高精度定位、電機發熱以及快速響應等問題,智贏自主研發了CFS、CFH、CFB系列直線電機,其獨特的性能優勢大幅改進了SMT貼裝的生產效率和品質。

                  1.2智贏直線電機在SMT貼裝行業的應用優勢

            (1)CFS、CFH、CFB系列電機特點

            智贏在貼裝行業所使用的CFS、CFH、CFB系列直線電機,電機的峰值電流是持續電流的三倍,增大了電機的過載能力,瞬間電流增大可以滿足高加速度的要求,特別是CFB 系列電機一般就可以實現3G-5G加速度;其次是電機尺寸對比同行業體積小,便于設計組裝。

            (2)設計結構特點

            對于設計的要求,貼裝行業對于直線電機的結構設計甚至對于機臺的設計尤為重要;對于電機的設計體現在電機的選型要合理,編碼器的擺放位置需要考慮干擾以及維護的問題,比較典型的例子就是單驅龍門的結構,結構剛性的強弱會影響整個機臺的穩定,是否可以滿足要求的加減速,為此智贏專門設計出如圖1所示的電機設計結構。

            

          上軸結構.png下軸結構.png

            上軸結構下軸結構

          圖1

            在圖1中,上軸結構設計能減輕移動軸的重量來提高運行的速度;下軸直線電機結構可以節省運動部件的空間,同時也增強了上下軸銜接的剛性,實現高速高精度。智贏有專業的設計工程團隊來滿足客戶的應用方案要求。

            1.3 智贏直線電機應用方案——全自動雙工位輔料貼附機應用案例

            ? 行業應用:攝像頭模組、指紋模組的輔料貼裝

            ? 使用環境:恒溫車間

            ? 結構:雙動子標準模組結構

            ? 負載(kg):8

            ? 行程(mm):600

            ? 速度(m/s): 1.5

            ? 加速度(g) : 2

            ? 重復精度(um): 2

            ? 定位精度(um):±3(補償后)

            ? 設備供電:單相220V

            ? 配置說明:CFB065系列電機、Renishaw編碼器、THK導軌、高創驅動器

            ? 方案特點:雙動子直線電機結構,動子交互運動,節省設備空間,提高生產效率;使用光柵尺作位置反饋,提高定位精度,設備的良率也對應提升;直接采用智贏的標準模組,實現模塊化快速生產,縮短設備的生產周期,可以滿足大批量交付的需求,如圖2所示。

            

          全自動雙工位輔料貼附機應用案例.png

            圖2

            2.直線電機在鋰電池行業的應用

            2.1鋰電池制造行業概述

            隨著我國經濟的快速發展以及汽車保有量的不斷攀升, 傳統汽車排放的廢氣帶來的環境問題,直接加劇了人們對應用新能源的渴望。通過技術創新、產業轉型、新能源開發等多種手段,發展以低污染、低排放為基礎的新能源汽車行業,是實現經濟可持續發展的重要途徑。就鋰電池的市場需求而言,新能源汽車用動力電池領域無疑是潛力巨大的增長點。

            新能源汽車的快速發展,更是帶動了鋰電池的爆發式增長,以“鋰電池”為代表的新能源時代已經來臨。電池模組的需求量不斷提高,對動力電池生產的質量、精度和效率提出了新的要求,在生產線上引入自動化智能化的裝備提高生產效率,已是大勢所趨。

            新能源行業高速發展,鋰電池無疑成為了主要產品,而直線電機也在這個行業起到了舉足輕重的作用。產能一直是工廠提升的重要指標,對于產品的質量更是要求嚴格,智贏直線電機為了滿足市場需求,更是不斷改進、完善生產制造工藝,使得其高速、高精度的產品優勢在這個行業中得到了充分的應用。目前,智贏直線電機涵蓋卷繞、模切、疊片、注液、封裝、檢測、PACK線等多個電池制造工藝階段。

          2.2智贏直線電機在鋰電池制造行業的應用優勢

                 智贏生產的CFS、CFH系列直線電機,體積小,推力大,便于設計組裝,尤其是電機的反電動勢小,滿足高速要求,實現5m/s的速度;每個系列有超過4款電機可供選擇, 滿足多樣化大推力的需求;智贏直線電機定子特殊的封裝工藝,保證電機在多粉塵的情況下仍可以保持長時間的運行, 提高電機的使用壽命。

            智贏的CFS、CFH系列直線電機驅動可以搭配不同運動控制, 如倍福、歐姆龍、基恩士等, 同時對于供電220v/380v都可以配合,多樣化的選擇,可以滿足不同類型的產線要求;另外對于這個行業的直線電機模組采用智贏的磁柵編碼器,三列信號,反饋的精度高,抗污能力強。

            智贏為滿足新能源電池行業需求,專門開具了多款系列型材LMS100、LMS140、LMS180、CM170、CM200、CM250,穩定的結構設計,可以模塊化批量生產;模組的整條長度有4M/6M,這樣的結構可以更好的實現無限長度拼接,滿足長行程的方案需求;其次智贏也可為其定制特殊方案滿足多樣化需求,如環形線體12米長,實現了多工位的運動,提高了整個產線的效率,為客戶解決設計難點,與客戶共同成長! 

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            鋰電行業專用多動子模組 鋰電行業長行程專用模組

            圖3

            2.3 智贏制造直線電機解決方案——鋰電池制造方案實例

            ? 所屬行業:鋰電池行業

            ? 設備名稱:全自動鋁塑膜包裝設備

            ? 行業應用:動力電池、數碼電池等的自動包裝

            ? 使用環境:恒溫車間

            ? 結構:雙動子鋁梁結構

            ? 負載(kg):30

            ? 行程(mm):4800

            ? 速度(m/s): 4

            ? 加速度(g) : 3

            ? 重復精度(um): 3

            ? 定位精度(um):±10

            ? 設備供電:三相380V

            ? 配置說明:CFH系列直線電機、智贏磁柵編碼器、高創驅動器、THK導軌

            ? 方案特點:多動子的結構使用直線電機,可實現多個動子的獨立運動控制,提高效率節省空間;采用長行程橫梁的結構,便于組裝,提高了設備運行的穩定性;直線電機的非接觸結構無粉塵產生,滿足電池行業對于潔凈運動環境的要求,如圖3所示。


          標簽: 直線電機電力電子鋰電池

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