集3D列印與機器人及焊接於一體 德國研發新工藝

今年11月，德國弗勞恩霍夫激光技術研究所( Fraunhofer ILT)將在德國慕尼黑電子生產設備貿易展productronica上展出其基於激光的載帶自動鍵合技術(LaserTAB)。一次載帶自動鍵合(TAB)裝配通常由一個硅晶元、銅導線束和電路板組成。

LaserTAB使用一台激光掃描儀和過程監控，以及新的光學器件和機器人技術，特別是一個由德國知名機器人公司庫卡開發的輕型機器人iiwa。使用自己開發的這項新技術，Fraunhofer ILT研究員能更精確和高效地將動力電子設備和新電池微焊接在一起。

就像庫卡的調酒師機器人一樣，iiwa是一個「智能工業工作助理」，也是第一款批量生產的敏感機器人。它將幫助人類與機器人緊密合作。

研究人員為為這個協作機器人安裝了一個中繼光學元件和一個間隔件，間隔件確保光學元件符合LaserTAB工作所需的焦距或距離。當間隔件接觸焊接點時，iiwa能感受到，然後就會開始焊接。LBR和間隔件會讓焊接點與透鏡保持一個恆定的距離。

在即將到來的展會上，研究人員將展示LBR能如何提高電池技術中的微連接工藝的可靠性和精確度。他們將結合使用3D列印和這種微連接工藝(兩種技術都能使用這種焊接工藝)，來更好地焊接棱形、圓形和軟包電池。

研究人員將使用一個技術演示器來展示如何使用LaserTAB工藝將一個圓形電池連接至一個銅接觸元件。此外，他們用SLM 3D列印工藝開發了一種形狀特殊的銅連接器。

這種精確的、由機器人輔助的LaserTAB工藝有幾個優點，特別是當涉及複雜的情況和幾何形狀時。用戶直接將機器人引導到使用點，避免了任何複雜的定位，而不用去尋找合適的對焦位置或移動激光。間隔件也會有助於定位，讓夾緊裝置變得多餘，因為它能確保連接器被壓靠在電池或工件上，並確保對焦位置在連接期間保持不變。

該系統機械地控制著新光學器件與實際焊接部位的距離。當用戶需要平衡多個高度或生產公差時，這將非常有用。

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