- Kích thước: 485 x 300 x 450 mm ( dài x rộng x cao ).
- Cấu tạo: Gồm 1 motor step, trục vít me, các thanh ray trượt tuyến tính là nền của cơ cấu chuyển động chính. Panme dung để điều chỉnh lực nén của cân lực, lò xo để tạo lực nén phù hợp, ổ bi để giúp cho đầu cân lực linh động và chính xác, kẹp kim và kim hàn.
- Nguyên lý hoạt động: Khi nhấn công tắc đạp chân ( cóc đạp ) động cơ bước sẽ hoạt động theo hành trình được thiết lập sẵn trên phần điều khiển ( tốc độ, hành trình, độ trễ ). Khi quay hết hành trình đã thiết lập sẵn thì rờ le sẽ đóng để cấp tín hiệu cho mạch timer điều khiển dòng hàn, dòng hàn và thời gian hàn được thiết lập trên mạch timer. Dòng điện hàn được chạy qua kim hàn theo đúng thời gian thiết lập trên timer. Sau đó kết thúc độ trễ của động cơ bước sẽ chạy lại vị trí ban đầu.
34
b. Hệ thống điều khiển và nguồn.
- Cấu tạo: Bộ nguồn cấp điện 24 V DC 3 A dùng để cấp nguồn cho driver và mạch điều khiển động cơ bước. Bộ nguồn 220 V AC – 5 V DC 15 A, dùng để nạp điện cho bộ siêu tụ. Phần dòng hàn ( gồm 2 siêu tụ điện 3000 F 2,8 V đấu nối tiếp ) để thành 1 bộ tụ có dung lượng 1500 F – 5,6 V DC. Bộ bo mạch 32 mofet ( IRF 3713 30 V 260 A ) đấu song song để điều khiển dòng hàn. Một mạch điều khiển thiết lập hành trình, tốc độ, độ trễ động cơ bước. một mạch timer tạo xung kép để điều khiển dòng và thời gian hàn, dây cáp dẫn dòng chịu dòng lớn từ tụ ra bộ kim hàn. - Nguyên lý hoạt động: Khi cấp nguồn chính thì tụ sẽ được nạp điện đầy theo áp dược định sẵn ( 5V ). Khi nhấn cơng tắc đạp ( cóc đạp ) dịng điện sẽ phát qua bo mạch điều khiển driver của động cơ bước. điều khiển động cơ theo các thông số tùy chỉnh được thiết lập trên bảng điều khiển. Khi động cơ bước quay đến cuối hành trình sẽ có độ trễ được thiết lập để đảm bảo lực nén cho việc hàn. Đồng thời rờ le sẽ đóng và cấp tín hiệu cho mạch timer điều khiển dòng hàn, và thời gian phát dòng để đảm bảo mối hàn tốt không ảnh hưởng đến pin gây ra cháy nổ. Kết thúc độ trễ được thiết lập mạch điều khiển phát xung động cơ bước quay về vị trí ban đầu.
35
4.3 Thiết kế hệ thống trục Z và đầu hàn.
➢ Thông số ban đầu:
Trong quá trình thiết kế bộ cân lực, hệ thống trục Z, và bộ kim hàn, để đảm bảo mối hàn kết dính tốt khơng ảnh hưởng chất lượng pin thì có 5 vấn đề sau đây cần giải quyết:
• Tính chất, chất lượng và hình dạng đầu kim hàn.
• Khoảng cách giữa hai đầu kim hàn.
• Độ dày của dải (tab) kết nối.
• Chất liệu của dải (tab) kết nối.
• Lực hàn
➢ Yếu tố vật liệu cơ bản thiết yếu:
• Kim hàn vật liệu từ hợp kim đồng ( CuCrZr ). Là tiếp điểm hàn kết nối
giửa dải kết nối và bề mặt pin.
• Tình trạng, chất lượng pin.
36
4.3.1 Giải pháp lựa chọn hình dạng đầu kim hàn phù hợp.
Có ba hình dạng chính của đầu kim hàn như trong hình 2.2Quan sát và phân tích ba dạng đầu kim hàn trong suốt quá trình hàn, xem xét đánh giá chất lượng mối hàn sau khi hàn, và bằng cả mô phỏng và đúc kết kinh nghiệm từ thực nghiệm để đưa ra đánh giá về chất lượng và độ hiệu quả. Các kết quả thu được từ q trình mơ phỏng biểu thị sự biến dạng, phân bổ của dòng điện và nhiệt sinh ra trong quá trình hàn tại điểm tiếp xúc của từng hình dạng kim hàn khác nhau. Được mơ tả trong Hình 2.4, Hình 2.5 và
Hình 2.6 tương ứng.
Trong q trình đó, đánh giá sự oxy hóa và sự phát sinh ra tia lửa hàn tại mặt tiếp xúc bằng cách quan sát và thực hiện các thí nghiệm nhiều lần để đúc kết kinh nghiệm và đưa ra kết luận.