CN208127330U - 电容型动力电池组装生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于动力电池制造技术领域，具体涉及一种电容型动力电池组装生产线。包括第一直链输送带，第一直链输送带的两侧分别设置整形机、制片机、清粉机和叠片机，第一直链输送带连接第一U型输送带，第一U型输送带的外侧设置装配桌，第一U型输送带连接第二直链输送带，第二直链输送带两侧分别设置导电柱焊接机，第二直链输送带连接第二U型输送带，第二U型输送带外侧设置入壳机和顶盖焊接机，第二U型输送带另一端依次设置注液机和封口机。本实用新型实现了组装自动化生产的集成和连续，实现电容型动力电池组装机械化、自动化、标准化生产，满足了大批量生产加工的需求，具备了流水线作业的能力，大幅提高了生产效率。
Description
技术领域
本实用新型属于动力电池制造技术领域，具体涉及一种电容型动力电池组装生产线。
背景技术
随着清洁能源及电动汽车行业的快速发展，电池的应用也越来越广泛，尤其是动力电池在电动汽车上的应用越来越普及，市场上对高质量的动力电池的需求也越来越大，市场潜力巨大。
高品质动力电池的生产，离不开机械化、自动化、标准化生产的支持，而现阶段与此对应的自动化生产技术和设备的尚处于起步阶段，导致目前国内市场上组装生产各种各样，没有统一的标准化。行业内传统的电池组装生产通常采用人工方式加工，效率较低，报废率很高。而随着市场需求的逐步加大，传统的人工方式已难以满足加工要求，迫切需求改善解决，因此亟待电池组装生产环节的自动化技术突破，形成流水线作业。
现有的电容型动力电池组装线一般是用人工进行生产，配合相应的独立的自动化设备从而对动力电池进行生产制造。这种方式生产不但效率低、劳动成本高，而且电池生产质量不高，不能满足大批量的生产制造，此外组装流水线太长，需要较大的工厂予以支撑，无形之中提高了固定资产成本。
为了实现电容型动力电池组装的自动化生产线，研发工程师需要深入了解各个组装工艺的特性，考虑可能出现的各种问题，不断进行调试和生产验证，反复改进，才能设计出一套符合企业自身的实际的电容型动力电池组装的自动化生产线。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种电容型动力电池组装生产线，实现电容型动力电池组装机械化、自动化、标准化生产，可满足大批量生产加工的需求，具备流水线作业的能力，大幅提高生产效率。
本实用新型所述的电容型动力电池组装生产线，包括第一直链输送带，第一直链输送带的两侧分别设置整形机、制片机、清粉机和叠片机，第一直链输送带连接第一U型输送带，第一U型输送带的外侧设置装配桌，第一U型输送带连接第二直链输送带，第二直链输送带两侧分别设置导电柱焊接机，第二直链输送带连接第二U型输送带，第二U型输送带外侧设置入壳机和顶盖焊接机，第二U型输送带另一端依次设置注液机和封口机。
整形机用于基板压平和增加柔韧度；制片机用于基板与极耳焊接成极片、清粉机用于清理极片表面粉尘和毛刺清理；叠片机用于正负极片交替叠片为电芯，装配桌用以组装导电柱，导电柱焊接机用于焊接导电柱；入壳机用于获取电芯并将电芯装入壳体内，顶盖焊接机用于电池顶盖焊接，注液机用于电池注液，封口机用于安全阀装配。
通过设置两个U型输送带，一方面，缩短了组装线整体直线距离和组装线两侧物料的供应距离，进一步降低人力成本，另一方面，实现了自动化生产的集成和连续，满足了大批量生产加工的需求，具备了流水线作业的能力，从而大幅提高了生产效率。第一U型输送带和第二U型输送带位于第二直链输送带的两侧，第二U型输送带的两个U型边之间的距离大于第一U型输送带的两个U型边之间的距离。
第一U型输送带的外侧设置装配桌，而装配桌主要是人工装配，上下料需要人工操作，通过设置较窄的U型输送链宽度，两侧操作人员容易操作，物料在第一U型输送带周转输送中，两侧操作人员可以互相取电芯，装配好导电柱的电芯也方便的放置在输送线上。第二U型输送带的两个U型边之间的距离较大，入壳机和顶盖焊接机体积较大，在入壳与顶盖焊接机之间还有部分零部件需要人工装配，尤其是入壳机上料工序不仅有电芯，还有体积比较大的电池壳，需要比较宽大的送料区域，第二U型输送带两个U型边之间的距离较大，U形内放置电池壳，操作人员在第二U型输送带内侧操作。第一U型输送带和第二U型输送带位于第二直链输送带的两侧，呈斜对称分布，有利于错开前后设备和操作人员，第一个U形输送链操作人员较多，而第二个U形输送链有部分焊接设备，两个U形输送链之间也有焊接设备，通过这一设置，不仅能让操作人员在一个比较宽敞的环境下作业，还能远离焊接设备。
优选地，第二U型输送带和注液机之间设有前六轴机器人，封口机一侧设置后六轴机器人。
整形机、制片机、清粉机属于制片总成区，叠片机、装配桌、导电柱焊接机属于电芯成型区，入壳机、顶盖焊接机、注液机和封口机属于电池成型区。所述制片总成区与组装线(输送带)的联动通过视觉装置和机器手吸盘，用于物料上料和下料，所述电芯成型区的叠片机与组装线的联动通过视觉装置和机器手吸盘，用于物料上料和下料，所述电芯成型区的装配桌由人工操作，进行上料与下料，所述电芯成型区的导电柱焊接机与组装线的联动通过视觉装置和机器吸盘，用于物料上料和下料，所述电池成型区的入壳机和顶盖焊接机与组装线的联动通过视觉装置和机器手吸盘，用于物料上料和下料，所述电池成型区的注液机通过前六轴机器人与前端连接，注液机本身就是组装线后续直线段，与前六轴机器人进行联动，所述电池成型区的封口机通过后六轴机器人与注液机连接，完成封口。
优选地，制片机上设有点焊机构、超声波焊接机构、激光焊接机构和贴胶带机构。点焊机构用于极耳定位，超声波焊接机构用于极耳预焊接，激光焊接机构用于极耳正式焊接，贴胶带机构用于自动贴胶带。极耳与基板焊接，由于基板白边存在不可控制的粉尘污染，在常规焊接中会出现打火等缺陷，采用点焊定位，可以比较好的固定极耳与基板的位置，方便周转到下一个工序，由于电容型动力电池极耳比较厚，材质为镍材质，超声波进行全焊接，寿命会大为缩短，但用来预焊接，寿命则不受影响，可以超过20万次才更换一个超声波焊接头就可以，预焊接后，可以方便激光焊接，提高焊接良品率，实现100％，可以直接进入下一个工序进行贴胶带，极片成型。
优选地，清粉机上设有吸尘器，用于清粉产生的粉尘进行真空收集。清粉机在清理极片粉尘过程中，会产生粉尘，若没有吸尘器，大量粉尘会扩散到整个组装区，影响电池品质和作业环境，如果采用中央集中吸尘器，需要太大的吸尘装置，还需要铺设辅助管道，固定清粉机位置，投入太大，而清粉机自身带吸尘器，可以很方便的吸附自身产生的粉尘，还可以随清粉机移动，方便调整安装位置。
优选地，叠片机的数量为8台，对称分布在第一直链输送带的两侧。
优选地，装配桌上设有电压测量装置和电芯定位装置，所述电压测量装置用于测量电芯的电压，所述电芯定位装置用于电芯与导电柱的定位。叠片出来的电芯和装配完毕后，都需要进行电压测量，察看是否存在微短路；此外，电芯存在一定的尺寸公差，需要定位装置进行三围尺寸定位，控制公差在允许范围内，装配好导电柱后。也进行尺寸定位，这样装配出来的电芯，尽管操作人员很多，但都能控制三围尺寸在允许范围内。
优选地，导电柱焊接机采用氩弧或激光焊接。
优选地，前六轴机器人和后六轴机器人上均设置电压测量装置，用以检测电池电压。电池顶盖焊接好后，需要进入下一个注液工序，但注液前后均需要进行电压测量，注液前测量电压是为了挑出微短路电池，注液后测量电池是为了挑出短路电池，确保每一个工序前的供应料都是符合工序要求的，因此在六轴机器人上安装电压测量装置。
优选地，封口机一侧设置安全阀旋转振动筛选装置。安全阀体积很小通过旋转振动筛选装置可以持续提供特定方位的安全阀，供封口机进行封口。
还包括前AGV车和后AGV车，前AGV车位于第一直链输送带前端，后AGV车位于后六轴机器人后端。前AGV车负极基板输送，后AGV车负责组装好的电池输送到下一个化成工序。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)本实用新型实现了组装自动化生产的集成和连续，满足了大批量生产加工的需求，具备了流水线作业的能力，从而大幅提高了生产效率。
(2)通过设置两个U型输送带，缩短了组装线整体直线距离和组装线两侧物料的供应距离，进一步降低人力成本，且设备布置和安装位置调整也非常方便，可以适应多种厂区尺寸，解决了组装线一定要适应厂区布置的历史性难题。
(3)本实用新型通过前后六轴机器人与注液机、封口机联动，充分利用注液机直线注液原理，无需专门的输送链，减少末端流水线的投资成本。
(4)本实用新型组装线，中间装配工序通过U形输送链保留，可以协调组装线前后生产效率，能实时动态调整前后生产效率，柔性度高。
(5)本实用新型实现电容型动力电池组装机械化、自动化、标准化生产，可满足大批量生产加工的需求，具备流水线作业的能力，从而大幅提高生产效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图中：1-前AGV车，2-整形机，3-制片机，4-清粉机，5-吸尘器，6-叠片机，7-第一U型输送带，8-装配桌，9-导电柱焊接机，10-入壳机，11-顶盖焊接机，12-前六轴机器人，13-电压测量装置，14-注液机，15-封口机，16-后六轴机器人，17-后AGV车，18-旋转振动筛选装置，19-点焊机构，20-超声波焊接机构，21-激光焊接机构，22-贴胶带机构，23-视觉装置，24-机器手吸盘，25-第二U型输送带，26-电压测量装置，27-电芯定位装置，28-第一直链输送带，29-第二直链输送带。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例
一种电容型动力电池组装生产线，如图1所示，包括第一直链输送带28，第一直链输送带28的两侧分别设置整形机2、制片机3、清粉机4和叠片机6，第一直链输送带28连接第一U型输送带7，第一U型输送带7的外侧设置装配桌8，第一U型输送带7连接第二直链输送带29，第二直链输送带29两侧分别设置导电柱焊接机9，第二直链输送带29连接第二U型输送带25，第二U型输送带25外侧设置入壳机10和顶盖焊接机11，第二U型输送带25另一端依次设置注液机14和封口机15。
第二U型输送带25和注液机14之间设有前六轴机器人12，封口机15一侧设置后六轴机器人16。
第一U型输送带7和第二U型输送带25位于第二直链输送带29的两侧，第二U型输送带25的两个U型边之间的距离大于第一U型输送带7的两个U型边之间的距离。
制片机3上设有点焊机构19、超声波焊接机构20、激光焊接机构21和贴胶带机构22。
清粉机4上设有吸尘器5。
叠片机6的数量为8台，对称分布在第一直链输送带28的两侧。
装配桌8上设有电压测量装置26和电芯定位装置27。
前六轴机器人12和后六轴机器人16上均设置电压测量装置26。
封口机15一侧设置安全阀旋转振动筛选装置18。
还包括前AGV车1和后AGV车17，前AGV车1位于第一直链输送带28前端，后AGV车17位于后六轴机器人16后端。
整形机2用于基板压平和增加柔韧度；制片机3用于基板与极耳焊接成极片，清粉机4用于清理极片表面粉尘和毛刺清理；叠片机6用于正负极片交替叠片为电芯，装配桌8用以组装导电柱，导电柱焊接机9用于焊接导电柱；入壳机10用于获取电芯并将电芯装入壳体内，顶盖焊接机11用于电池顶盖焊接，注液机14用于电池注液，封口机15用于安全阀装配。
点焊机构19用于极耳定位，超声波焊接机构20用于极耳预焊接，激光焊接机构21用于极耳正式焊接，贴胶带机构22用于自动贴胶带。清粉机4上设有吸尘器5，装配桌8上设有电压测量装置26和电芯定位装置27，所述电压测量装置26用于测量电芯的电压，所述电芯定位装置27用于电芯与导电柱的定位。
前六轴机器人12和后六轴机器人16上均设置电压测量装置26，用以检测电池电压。电池顶盖焊接好后，需要进入下一个注液工序，但注液前后均需要进行电压测量，注液前测量电压是为了挑出微短路电池，注液后测量电池是为了挑出短路电池，确保每一个工序前的供应料都是符合工序要求。
封口机15一侧设置安全阀旋转振动筛选装置18。安全阀体积很小，通过旋转振动筛选装置18可以持续提供特定方位的安全阀，供封口机15进行封口。
还包括前AGV车1和后AGV车17，前AGV车1位于第一直链输送带28前端，后AGV车17位于后六轴机器人16后端。前AGV车1负极基板输送，后AGV车17负责组装好的电池输送到下一个化成工序。
Claims (10)
1.一种电容型动力电池组装生产线，其特征在于：包括第一直链输送带(28)，第一直链输送带(28)的两侧分别设置整形机(2)、制片机(3)、清粉机(4)和叠片机(6)，第一直链输送带(28)连接第一U型输送带(7)，第一U型输送带(7)的外侧设置装配桌(8)，第一U型输送带(7)连接第二直链输送带(29)，第二直链输送带(29)两侧分别设置导电柱焊接机(9)，第二直链输送带(29)连接第二U型输送带(25)，第二U型输送带(25)外侧设置入壳机(10)和顶盖焊接机(11)，第二U型输送带(25)另一端依次设置注液机(14)和封口机(15)。
2.根据权利要求1所述的电容型动力电池组装生产线，其特征在于：第二U型输送带(25)和注液机(14)之间设有前六轴机器人(12)，封口机(15)一侧设置后六轴机器人(16)。
3.根据权利要求1所述的电容型动力电池组装生产线，其特征在于：第一U型输送带(7)和第二U型输送带(25)位于第二直链输送带(29)的两侧，第二U型输送带(25)的两个U型边之间的距离大于第一U型输送带(7)的两个U型边之间的距离。
4.根据权利要求1所述的电容型动力电池组装生产线，其特征在于：制片机(3)上设有点焊机构(19)、超声波焊接机构(20)、激光焊接机构(21)和贴胶带机构(22)。
5.根据权利要求1所述的电容型动力电池组装生产线，其特征在于：清粉机(4)上设有吸尘器(5)。
6.根据权利要求1所述的电容型动力电池组装生产线，其特征在于：叠片机(6)的数量为8台，对称分布在第一直链输送带(28)的两侧。
7.根据权利要求1所述的电容型动力电池组装生产线，其特征在于：装配桌(8)上设有电压测量装置(26)和电芯定位装置(27)。
8.根据权利要求2所述的电容型动力电池组装生产线，其特征在于：前六轴机器人(12)和后六轴机器人(16)上均设置电压测量装置(26)。
9.根据权利要求1所述的电容型动力电池组装生产线，其特征在于：封口机(15)一侧设置安全阀旋转振动筛选装置(18)。
10.根据权利要求1所述的电容型动力电池组装生产线，其特征在于：还包括前AGV车(1)和后AGV车(17)，前AGV车(1)位于第一直链输送带(28)前端，后AGV车(17)位于后六轴机器人(16)后端。
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| CN201820623552.1U CN208127330U (zh) | 2018-04-26 | 2018-04-26 | 电容型动力电池组装生产线 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110899249A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-03-24 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种用于电芯清洗的等离子清洗系统 |
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2018
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110899249A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-03-24 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种用于电芯清洗的等离子清洗系统 |
| CN110899249B (zh) * | 2019-10-16 | 2021-08-20 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种用于电芯清洗的等离子清洗系统 |
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