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接合・実装

高速高精度リモートレーザー溶接システムにより、溶接工程の生産性の向上を実現!

大阪府

エイチアールディー株式会社

2022年1月28日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 電気自動車用リチウムイオン電池の量産化のための高速高精度リモートレーザ溶接システムの開発
基盤技術分野 接合・実装
対象となる産業分野 自動車、電池
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(精度向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)
キーワード 高速高精度リモートレーザ溶接、電池ケース(蓋)封し溶接
事業化状況 実用化間近
事業実施年度 平成22年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

従来の電気自動車用リチウムイオン電池の溶接工程では、ワークの個々バラつきを補正するために量産化、品質安定化に課題があった。本提案では複数ワークの位置ずれを一括補正ができ、且つ高速高精度のレーザ溶接が実現できる画像処理装置を搭載した新しい高速高精度リモートレーザ溶接システムを開発し、自動車部品製造の量産化に寄与する

開発した技術のポイント

電気自動車搭載用リチウムイオン電池の高速高精度溶接システムを開発し、溶接品質を確保し、且つ一般向けの量産化に対応可能な電池製造技術を確立する
(新技術)
新しい高速高精度リモートレーザ溶接システムを開発する
(新技術の特徴)
複数ワークの位置ずれを一括補正ができ、且つ高速高精度のレーザ溶接が実現できる

具体的な成果

・カメラによる3次元画像処理測定技術とリモートレーザ溶接技術を統合した位置補正機能を有するティーチングレスの溶接システムの開発
-高速高精度な溶接を実現した
・溶接不良の無い高品質な溶接施工条件の最適化
-溶接欠陥の無い施工条件を見出した
-従来のパルスレーザ溶接法と比較して5倍以上の短縮が可能であることを実証した

研究開発成果の利用シーン

リチウムイオン電池の溶接のみではなく、燃料電池用溶接システムや各種薄板溶接への技術応用

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

今回開発した「電気自動車用リチウムイオン電池の量産化のための高速高精度リモートレーザ溶接システム」については、溶接速度、安定した溶接痕、2個以上の同時加工等々に於いて良好な結果を得ている

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、共同研究・共同開発、技術コンサルティング

製品・サービスのPRポイント

・溶接工程の生産性の向上とラインスペースの低減へと寄与
-リモートヘッドの位置決め精度を向上させ、溶接速度を上げた溶接施工条件を最適化したことによって、生産性が大きく向上した
-また、高価格なレーザ発振器の設置台数を減らすことができ、ラインスペースの低減が可能になった
・加工のサイクルタイムの短縮によるコスト削減
-カメラの高精度画像処理測定技術の開発により、電池ケースの設置位置の変動に対して、レーザ照射位置座標変更のためのティーチングが不要となった
-結果として、加工のサイクルタイムの大幅な短縮が可能になった

今後の実用化・事業化の見通し

・リチウムイオン電池メーカー各社は、秘匿性の高い製造ラインに関して情報開示が無く溶接方法や基準も各社各様の為、溶接装置も各社仕様に合わせたものを開発する必要が出てくる
・川下企業提供のケースでの溶接を行っているが、今後は電池メーカー様の賛同が得られれば共同開発という形で更に改良し販売する予定である
・また、今回得られたリモート溶接技術を発展させ、リチウムイオン電池の溶接のみではなく燃料電池用溶接システムや各種薄板溶接への技術応用を行う予定である

実用化・事業化にあたっての課題

車載用の安全性における重要箇所となるので、技術だけではなく、信頼性も必要となる

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 エイチアールディー株式会社 商品推進部 レーザG
事業管理機関 一般財団法人近畿高エネルギー加工技術研究所
研究等実施機関 株式会社テクノウエイブ
一般財団法人近畿高エネルギー加工技術研究所

サポイン事業者 企業情報

企業名 エイチアールディー株式会社(法人番号:8120001049026)
事業内容 機械器具の販売およびこれにともなう建設工事の請負
社員数 144 名
本社所在地 〒550-0002 大阪府大阪市西区江戸堀3丁目6番44号
ホームページ http://www.hrd-a.co.jp
連絡先窓口 商品推進部 レーザG
メールアドレス kosuke.yamada@hrd-a.co.jp
電話番号 03-6369-8727