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21700型EVバッテリー向け高生産性1000Wレーザー溶接セル — PowerWeld-Cell

21700型EVバッテリー向け高生産性1000Wレーザー溶接セル — PowerWeld-Cell

ゼロ欠陥保証付きEVバッテリーモジュール組立向け高精度溶接ソリューション(生産性向上30%)

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概要

21700型EVバッテリー向け高生産性1000Wレーザー溶接セル — PowerWeld-Cell

ゼロ欠陥保証付きEVバッテリーモジュール組立向け高精度溶接ソリューション(生産性向上30%)

PowerWeld-Cell guangYao社のPrecisionLaseブランドが再定義する 自動レーザー溶接 大量生産向けの 21700円筒型電池の生産用 当社が深圳に有する15,000 m²の製造施設で開発されたこのターンキーウェルディングセルは、 1000W単一モードファイバーレーザー技術 を6軸産業用ロボットと統合し、世界中の電気自動車(EV)用バッテリー製造メーカーに対して、業界トップクラスの溶接品質および生産性を実現します。

東南アジアおよび欧州のEV生産ラインにおいて実績を有するPowerWeld-Cellは、 事実上ゼロの溶接不良 を達成するとともに、閉ループ視覚フィードバックおよびアダプティブプロセス制御により生産性を30%向上させます。 21700(直径21mm × 長さ70mm)円筒型セル専用に設計された本システムは、セル間バスバー接合、セル端子接合、パック組立作業など、バッテリーモジュール全体の溶接工程に対応します。

業界標準の技術アーキテクチャ

主要溶接仕様:
├── レーザー光源:1000Wシングルモードファイバーレーザー、1070nm
├── 最大パワー密度:10^6 W/cm²(キーホールモード)
├── 溶接ビード速度:100–200mm/s(連続)
├── 熔深:アルミニウム/鋼/銅で0.2–2.0mm
├── 継手許容誤差:±0.1mm(自動補正)
└── ビート周波数安定性:24時間で<1%

フィードバック制御プロセス 100%を維持 ファーストパス・ユールド リアルタイムの溶融プール監視、スパッタ検出、および適応的出力制御により、高コストな溶接後検査および再作業を不要とします。

量産実績のあるシステム機能

1. 6軸ロボットによる高精度溶接

KUKA/ABB/Yaskawa互換6軸アーム:
• 8kgの荷重容量(業界平均の2倍)
• 2mの到達距離における±0.03mmの繰返し精度
• 軸最大速度220°/秒
• 統合ワイヤ供給機能(0.8–1.6mm)
• クリーンルーム対応IP65保護等級

2. ビジュアルインテリジェンスを活用した溶接ガイダンス

トリプルカメラ閉ループシステム:
• 1000fpsでの溶融プール監視(スパッタ発生率<0.1%)
• 3Dシーム追跡(±0.05mmの精度)
• 溶接前のギャップ測定(0.2mm未満のクリアランス)
• 溶接後の品質検証(99.99%の精度)
• 機械学習による欠陥予測

結果 : 溶接欠陥ゼロ 顧客導入事例により検証済み

3. 複数材質対応バッテリ溶接機能

検証済み接合構成:
セル・ツー・セル・バスバー:Al-Cu、ニッケルめっき鋼板
セル端子溶接:純銅、アルミニウム1050/6061
パッケージ構造:1xxx/6xxxアルミニウム、AHSS鋼
電流収集体:Cu箔(8–12μm)、Al箔
タブ-バスバー接合:超音波前処理+レーザー

4.インテリジェントプロセス制御ソフトウェア

WeldMaster Pro™ 産業向けスイートが提供する機能:

• 接合タイプごとに500種類以上の検証済みWQパラメーター
• SPC統計的工程管理(CpK > 2.0)
• リアルタイム熱解析モデリング(気孔の発生防止)
• 材料変動への適応型アルゴリズム
• ISO 17296-3 適合パラメータ記録

5. 工場現場への即時統合対応

産業用接続規格:
• Industry 4.0 対応の OPC UA/UMAT
• EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP
• MES/ERP 連携(Siemens MindSphere、Rockwell)
• バーコード/RFID を用いた部品トレーサビリティ
• 安全なVPNを介した遠隔診断

検証済みの成果:顧客事例

事例1:東南アジアにおける21700バッテリー生産ライン

顧客:主要なEVバッテリー製造メーカー
課題:既存のロボットMIG溶接で3.2%の不良率が発生
導入:PowerWeld-Cellステーション2台(24時間365日稼働)

結果(6か月間の検証後):
• 生産能力向上:30%(実証済み)
• 溶接不良率:3.2% → 0.02%(-99.4%)
• サイクルタイム短縮:継手あたり4.8秒 → 3.2秒(-33%)
• 成品歩留まり向上:96.8% → 99.98%
• 年間コスト削減額:2ライン合計で280万米ドル

「PowerWeld-Cellシステムは、当社の21700バッテリー生産ラインにシームレスに統合されました。生産能力が30%向上し、溶接不良は事実上ゼロとなりました。優れた装置とサポートです。」

ケーススタディ2:欧州向けバッテリーモジュール組立

課題:アルミニウム製パックハウジングの溶接に気密性が要求される
結果は
• 100%漏れのない溶接(ヘリウム漏れ試験 <10^-9 mbar・L/s)
• キーホールプラズマ溶接より25%高速
• 薄肉構造物における歪みゼロ
• 172,000個のモジュールについて完全なトレーサビリティを維持

包括的な性能指標

パフォーマンス指標

従来の溶接方法

PowerWeld-Cell

改善

溶接欠陥率

3.2%

0.02%

-99.4%

生産性(接合部/時)

750

975

+30%

接合部あたりのサイクルタイム

4.8秒

3.2秒

-33%

ファーストパス・ユールド

96.8%

99.98%

+3.3%

稼働率(月平均)

92%

99.2%

+7.8%

オペレーター必要時間

2シフト/日

0.3シフト/日

-85%

 

完全な技術仕様

パラメータ

仕様

レーザータイプ

単モードファイバーレーザー

レーザー出力

1000W連続波/1500Wピーク

波長

1070nm ± 5nm

照明の質 (bpp)

<0.3 mm·mrad(シングルモード)

繊維コア

50μm伝送ファイバー

溶接継ぎ目速度

100-200mm/s

溶け込み深さ

0.2–2.0mm(アルミニウム/銅/鋼)

ロボットのペイロード

リーチ2m時で8kg

繰り返し性

±0.03mm

溶接ヘッド

ワブル/振動機能付き

冷却

閉ループ式チラー(25°Cで安定)

電源要件

400V 3φ、25kVA

足跡

3000×2000×2500mm

重量

3200kg

安全性評価

クラス1レーザー遮蔽筐体

 

高度なプロセス対応能力

マルチプロセス溶接モード:
1. コンダクションモード:薄箔溶接(<0.2mm)
2. キーホールモード:深溶け込み(0.5–2mm)
3. 熱伝導:密閉封止
4. ウォブル溶接:ギャップブリッジ(±0.5mm)
5. ハイブリッドレーザー・アーク溶接:厚板溶接

よくある質問 (FAQ)

Q: PowerWeld-Cellは、どのようなバッテリーコンポーネントを溶接できますか?

A a: セル-バスバー(Al/Cu/Ni)、端子スタッド、電流コレクター、パックフレーム、冷却プレートの統合など、すべての21700製品用溶接を含む。500種類以上の検証済みパラメータセットが利用可能です。

Q: 溶接欠陥ゼロをどのように実現していますか?

A a: 1000fpsの溶融プール解析を備えたトリプルカメラによるクローズドループ監視、リアルタイムスパッタ検出(発生率<0.1%)、および機械学習による欠陥予測。100%インライン検証を実現します。

Q: 高速生産ラインとの互換性はありますか?

A a: 1台あたり年間80万回以上の溶接を可能とし、稼働率99.2%を達成。継手速度最大200mm/sにより、従来手法と比較して30%以上の生産性向上を実現します。

Q: どのような統合サポートが提供されますか?

A :お客様のMES/ERPシステムとの完全な工場受入試験(FAT)、現地受入試験(SAT)、および試運転。4週間以内のターンキーサービスによる統合。

Q:継手ギャップのばらつきに対応できますか?

A :ワブル溶接パターンとアダプティブ電力制御による±0.5mmの自動ギャップ補正。溶接前の3Dスキャンで、各溶接前にギャップ形状を計測します。

Q:サービスおよびメンテナンス戦略はどのようなものですか?

A :24時間365日対応のグローバルサポートネットワーク(深セン/米国/ドイツ)、IoTモニタリングによる予知保全、レーザー部品2年保証、初年度98%の稼働率保証。

EVバッテリー製造メーカー向けの戦略的優位性

PowerWeld-Cell バッテリー溶接工程をコストセンターから競争優位性へと変革します:

✅ 実証済みの処理能力向上30%
✅ 不良ゼロの溶接により、不良品損失を完全に排除
✅ 作業者依存度を85%削減
✅ ISO 17296-3 プロセス検証適合性
✅ インダストリー4.0対応(完全なトレーサビリティ対応)
✅ 24時間365日稼働で10か月以内に投資回収(ROI)

21700バッテリー生産を、欠陥ゼロの完璧な品質へと高めます。 PrecisionLaseへお問い合わせください 無料の溶接性分析 お客様の特定のバッテリー設計および接合構成に対応します。

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