★ 倍福中國自動化有限公司

擁有60多年豐富行業經驗、7400余名員工、 3500多項注冊專利及全球工廠與子公司網絡的IMA S.p.A公司是制藥、化妝品、食品、茶以及咖啡加工與包裝自動化設備領域的全球領導者。為深化在電動汽車領域的布局，集團旗下IMA Automation特別成立IMA EV-TECH業務單元，專注于研發覆蓋電池電芯、氫燃料電池、牽引電機、電機定子和轉子等全鏈條電動汽車解決方案的完整生產線與裝配技術。

隸屬于IMA Automation的業務單IMA EV- Tech開發出基于倍福集成技術的新型動力電池電芯裝配線。其核心部件是XTS磁驅柔性輸送系統，與傳統解決方案相比，該系統具備更強大的軟件功能與顯著更緊湊的布局，由此打造出不僅運行效率高、質量穩定，同時系統占用空間更小的裝配生產線。

每個XTS動子不僅能自己獨立控制運動軌跡，還能與另一套XTS系統的動子實現高精度同步協同作業

單個電池電芯形狀類似于小型圓柱罐體。雖然其結構看似簡單，但要實現規模化生產卻是個相當復雜的過程。正極與負極之間由聚合物隔膜隔開，通過卷繞在一起形成卷芯。整個電芯由卷芯及其它元件組成，密封在圓柱形金屬容器內，并注入電解液。

XTS助力實現高性能與緊湊空間并存

由于國際層面缺乏真正的競爭，現有解決方案的技術發展一直較為緩慢。在這樣的市場環境下， IMA EV-TECH的裝配線憑借其高效率、卓越裝配質量、緊湊占地面積，尤其是極具競爭力的總擁有成本脫穎而出。采用獨立動子控制技術的XTS智能產品輸送系統在這一創新解決方案中發揮著關鍵作用。它成功實現了裝配流程各階段的解耦運作，突破了傳統嚴格順序控制生產模式的技術局限。通過這種方式，系統在提升運行速度與精度的同時，顯著減少了所需工作空間。

XTS和基于PC的控制技術對于IMA而言并非新興技術，多年來， IMA與倍福保持著緊密的合作關系， 長期選用包括嵌入式控制器、面板型PC、 TwinCAT自動化軟件、EtherCAT及相應I/O組件以及驅動技術在內的一系列成熟產品。除了這些倍福自動化架構的核心組件， IMA此前已在制藥、食品飲料等多個領域的最新解決方案中成功應用XTS系統。得益于基于PC的控制技術所具備的靈活性， 尤其是TwinCAT自動化軟件， XTS為IMA帶來了一項重要優勢—即能夠通過特殊運動曲線對每個動子進行獨立控制。實踐證明，這一特性完美契合本次應用的特定需求。

裝配線由五大模塊構成

每個系統單元均配備一臺C6030工業PC 與CP3916多點觸控控制面板，其中三個單元還額外集成了CP3918控制面板。整套控制系統搭載先進的伺服驅動技術，包括AX8000多軸伺服系統，  the AM8000伺服電機及AMP8000分布式伺服驅動系統， 確保高性能與高可靠性。為進一步提升流程效率，系統內部配置了五套環形XTS系統，總長約43.5米，專用于產品線性輸送。

據IMA EV-Tech介紹，該應用系統的顯著特征在于采用模塊化高效結構， 可實現井然有序且易于擴展的生產流程管理。裝配線按功能模塊劃分， 符合清晰的操作邏輯；工業PC與現代控制面板的集成則確保了系統可靠性及便捷監控。XTS系統的運用更實現了極其靈活且精密的工件搬運方案， 完全符合工業自動化最新標準規范。

搭載于XTS動子上的動力電池電芯在裝配工位間流轉傳輸

高精度電池裝配

電池電芯裝配過程面臨諸多挑戰，因為其搬運、加工以及檢測等各個環節都需以極高速度運行， 同時對成品質量還制定了極為嚴苛的標準。這就要求系統不僅要速度快，還必須確保極高的精度—XTS動子憑借±0.25毫米的定位精度完美契合了這一嚴苛需求。

裝配工序與功能檢測、視覺檢測流程緊密結合，這些檢測工作是通過圖像處理系統和X射線檢測機等設備完成的。若全部采用嚴格順序執行模式，某些工序（如上文提及的檢測環節） 會因較長的吞吐時間而形成潛在瓶頸。 XTS系統的靈活性在此凸顯， 它能夠將多個電芯同步分配至多個處理速度較慢的工位并行作業。據IMA EV-Tech稱，這種并行處理模式可顯著提升系統吞吐量。

此外還需考慮的是，生產線通常必須在潔凈干燥的環境下運行， 以隔絕各類污染源，從而確保電芯的質量與使用壽命。這類分級管控環境需嚴格監測溫度濕度（防止氧化腐蝕）及顆粒濃度等關鍵參數。在此類場景中，采用既能提升生產效率又可節約空間占用的設備能夠帶來顯著優勢。對IMA EV-Tech而言，這是實現現有空間最大化利用并最終提升盈利能力的根本途徑。

在這條新型裝配線上， IMA EV-Tech幾乎全線采用倍福技術生態系統：包括CPU、面板型PC、通信模塊、I/O模塊、AX8000伺服驅動器、AM8000伺 服電機 和AMP 8 00 0分 布式 伺服 驅動 系統 、 EtherCAT（Safety over EtherCAT， FSoE） 、 Twin CAT自動化軟件以及作為整套系統核心的XTS。

卓越的系統靈活性優勢

盡管電芯的形狀和尺寸已實現標準化，但裝配線仍需具備處理特定產品變型的能力。這需要增加諸如加裝塑料件等工序。此類系統若要快速適應不同生產需求， 就必須保持極高運行效率。在此應用場景中， XTS系統與TwinCAT自動化軟件構成了確保項目成功的關鍵要素。

由IMA EV-Tech研發的該裝配線還可按需集成新增工作站與設備。這一特性顯著提升了系統靈活性—未來既可增補新工藝流程，也能選擇性跳過特定工序。所有這些功能使得產品變型管理更為便捷，且不會影響整線性能。在開發圓柱電池裝配線的同時， IMA EV-Tech已同步推出了方形電池的裝配解決方案。方形電池在尺寸規格、工藝流程及裝配組件方面存在顯著差異，這要求設備具備更高的靈活性。IMA EV-Tech的目標是為市場提供模塊化解決方案，既能適配每位客戶的個性化需求進行適配，又能集成所有必要的工藝流程。與此同時， IMA EV- Tech致力于持續提升系統性能，并減少所需操作人員數量，這對于那些計劃將生產基地從亞洲遷往歐洲或美國的企業而言，正是至關重要的考量因素。

摘自《自動化博覽》2026年5月刊