一、客戶要求
1、設(shè)備要求
要求做一條生產(chǎn)線，用于方形動(dòng)力電池入殼后的自動(dòng)傳輸,自動(dòng)焊接封口、電池自動(dòng)傳輸、自動(dòng)絕緣電阻測試、自動(dòng)氣密性檢測、自動(dòng)打條碼。焊接后產(chǎn)品表面要求平整、焊接牢固、無虛焊。焊接電池如下圖所示。

2、來料狀態(tài)
(1)電芯入殼，保持架與蓋板下端面貼緊重合；
(2)蓋板四周與殼體周邊吻合；
(3) 來料材質(zhì):AL
(4)來料尺寸
二、來料要求：
1、寬度尺寸精度＜±0.1mm；
2、厚度尺寸精度＜±0.1mm；
3、蓋子和殼體配合良好
三、技術(shù)方案：
3.1、方案采用兩臺(tái)焊接機(jī)進(jìn)行焊接，兩臺(tái)檢測機(jī)進(jìn)行檢測，一條流水線進(jìn)行電池的傳輸，流水線分為若干流道，設(shè)備總體外形圖如圖1所示，機(jī)器外形尺寸11000mmX2500mmX2000mm(長X深X高)；

圖1 設(shè)備總體外形圖 
3.2、焊接方案簡介
針對動(dòng)力電池盒體及端蓋的焊接要求，本方案由激光焊接機(jī)，電池檢測機(jī)，在線打標(biāo)機(jī)，自動(dòng)流水線等單元構(gòu)成。其功能是依次完成電池的焊接，短路測試，氣密性測試，電池打標(biāo)，NG品自動(dòng)剔除等相關(guān)工序。
激光焊接機(jī)由激光器，激光焊接頭，XYZ三軸數(shù)控軸，旋轉(zhuǎn)夾具，二工位驅(qū)動(dòng)軸,隨動(dòng)機(jī)構(gòu),四關(guān)節(jié)機(jī)械手上下料等各兩套構(gòu)成，其主要作用是：采用雙工位上料方式上料，一次性完成方形電池的四面焊接。
電池檢測機(jī)由短路測試組件，氣密性測試組件，轉(zhuǎn)盤組件，四關(guān)節(jié)機(jī)械手上下料，在線激光打標(biāo)等機(jī)構(gòu)組成，其主要作用是：將流水線上焊接完成后的電池夾持到轉(zhuǎn)盤組件上的夾具中，依次對其進(jìn)行短路,氣密性檢測，對合格產(chǎn)品進(jìn)行打標(biāo)，并在檢測打標(biāo)完成后將良品與不良品放入流水線相應(yīng)的軌道中。
打標(biāo)機(jī)帶調(diào)整機(jī)構(gòu)，可調(diào)整到合適打標(biāo)位置。
自動(dòng)流水線由板鏈，軌道，擋板，定位氣缸，儲(chǔ)料氣缸等構(gòu)成，其主要作用是帶動(dòng)電池到相應(yīng)的位置，并具有儲(chǔ)料功能。
本方案的顯著特點(diǎn)是：
1、焊接采用兩套光纖激系統(tǒng)進(jìn)行焊接，分為在A、B兩個(gè)焊接工作臺(tái)，兩個(gè)工作臺(tái)都有兩個(gè)焊接工位，提高焊接效率；
2、兩個(gè)焊接工作臺(tái)各配備一臺(tái)四關(guān)節(jié)機(jī)械手上下料，兩工位進(jìn)出料，提高送料效率，焊接區(qū)域與上料區(qū)域完全分開，保證操作人員的人身安全；
3、設(shè)備配置A、B兩臺(tái)檢測機(jī)，采用四關(guān)節(jié)機(jī)械手來進(jìn)行上料和下料，提高檢測效率；
4、配置煙塵處理系統(tǒng)，有效防止煙塵污染。
3.3、設(shè)備總體布局圖（如圖2）

3.4、工作流程圖（如圖4） 

四、設(shè)備功能簡介
1、 傳輸拉帶
－傳輸拉帶用于實(shí)現(xiàn)入殼后的電池立放傳輸?shù)胶附印z測工位，長度為11000mm；
－拉帶有限位裝置，有緩存區(qū)，用于存放電池；
－上、下料緩存區(qū)能夠存儲(chǔ)的電池?cái)?shù)量≥10支；
－拉帶容易保養(yǎng)、維修；拉帶設(shè)計(jì)合理，避免電池在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)刮傷現(xiàn)象；
－拉帶分為多條，用于傳輸各分項(xiàng)電池。
2、 焊接工作臺(tái)
－ 用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取傳輸拉帶暫存區(qū)的電池，自動(dòng)完成電池焊接；
－焊接前進(jìn)行CCD監(jiān)測焊縫間距，合格后方能焊接，實(shí)時(shí)監(jiān)控到焊縫的焊接情況，CCD捕捉定位系統(tǒng)精度≤±0.05mm；
－激光對檢測后的電池進(jìn)行焊接封口，平均焊接速度≥40mm/s，焊接熔深0.4～0.7mm，熔寬0.8～1.2mm；
－焊接后焊縫無坑洼，焊縫美觀，焊縫變形量≤0.5mm；
－激光有防護(hù)，防止光污染；
－設(shè)備配備排煙除塵功能機(jī)構(gòu)，除去焊接過程中產(chǎn)生的煙塵，除塵管道防火、防爆。
－焊接夾具所有動(dòng)作均由氣缸實(shí)現(xiàn)，電池放入夾具后自動(dòng)夾緊，輸送軸把夾具傳輸?shù)胶附游恢?，CCD檢測焊縫間距合格后進(jìn)行焊接，夾具設(shè)計(jì)合理，方便可調(diào)。
－設(shè)備能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對電池進(jìn)行補(bǔ)焊。
3、檢測工作臺(tái)
－用于焊接后電池的自動(dòng)掃碼、短路測試、氣密性檢測，并實(shí)現(xiàn)電池條碼信息和對應(yīng)短路測試、氣密性測試信息的綁定接收處理；
－機(jī)械手自動(dòng)將電池由傳輸拉帶送至檢測工作臺(tái)，夾具自動(dòng)緊固電池；
－檢測夾具一次性可放多個(gè)電池，電池夾緊采用彈簧夾緊方式，夾具采用氣缸打開方式；
－短路測試、氣密檢測儀設(shè)有人機(jī)界面，通過界面操作實(shí)現(xiàn)對短路及氣密性檢測裝置的控制，測試OK時(shí)，電池自動(dòng)傳送至下料暫存區(qū)，測試NG時(shí)，不合格品通過拉帶傳送收集；
－氣密性檢測儀測試嘴自動(dòng)對準(zhǔn)電池注液孔，對其進(jìn)行抽真空；
－短路測試、氣密性測試數(shù)據(jù)與條形碼、二維碼一一對應(yīng)，配備一臺(tái)工控機(jī)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至工控機(jī)，并可通過接口導(dǎo)出；
五、整線設(shè)備動(dòng)作流程：

六、設(shè)備整線主要配置：
1、主體尺寸（長×寬×高）11000×2600×2000（mm）
2、2個(gè)激光器
3、2個(gè)冷水機(jī)
4、4個(gè)工作臺(tái):
焊接機(jī)尺寸：1650×2600×2000（mm）(兩臺(tái)焊接機(jī))
檢測機(jī)尺寸：1700×2600×2000（mm）(兩臺(tái)檢測機(jī))
5、最大耗電量：55KW
6、壓縮空氣用量：空氣用量≥500L/min，空氣壓力≥0.8MPa
7、真空用量：60L/min（設(shè)備配置真空源，采用無油真空泵，并配備粉塵過濾器。）
8、氮?dú)庥昧浚骸?0L/min（焊接頭吹氣用）
9、用水量：冷水機(jī)需要用水，客戶只需提供大約6桶達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的桶裝水即可， 一月更換一次。
七、機(jī)器主要配置
1、CCD工業(yè)相機(jī)
2、CCD光源
3、DD馬達(dá)
4、運(yùn)動(dòng)模組
5、伺服電機(jī)
6、四軸平移機(jī)器人
7、工控機(jī)及顯示器
8、氣密性檢測儀
9、絕緣電阻測試儀器
10、真空泵
12、除塵系統(tǒng)
13、光纖激光器
14、冷水機(jī)
15、激光頭
16、傳輸光纖
17、焊接工作臺(tái)
18、檢測工作臺(tái)
19、氣缸
20、夾持氣缸
21、感應(yīng)開關(guān)
22、電器元件
23、交流電機(jī)
24、變頻器
25、軸承
26、PLC
八、主要部件材質(zhì)清單(加工件)
1、鋁型材A6063-T6
2、鈑金件（冷軋板，厚度1.5、1.0、2.0）
3、工作臺(tái)面板
4、底座
5、機(jī)架（方鋼）
6、電池長邊夾緊板
7、電池短邊夾緊板
8、焊接夾具調(diào)整板
9、焊接夾具零件
10、檢測夾具定位板
11、檢測夾具夾緊板
12、檢測夾具零件
13、轉(zhuǎn)盤
14、軸類零件
15、緩沖零件（聚氨酯）
16、夾具固定臺(tái)面板
17、DDR馬達(dá)安裝板
18、觀察窗（茶色亞克力）
19、絕緣累零件（環(huán)氧樹脂）
20、阻擋氣缸安裝板
21、阻擋板類（擋電池）
22、流水線電池導(dǎo)向條
23、板鏈
24、鏈輪
25、導(dǎo)軌、滑塊固定板
26、產(chǎn)品定位板（焊接部分）
九、方案主要參數(shù)：
整機(jī)功耗：55kw
打標(biāo)范圍：100mmX100mm
使用氣體：壓縮空氣
額定壓力：0.7MP
流量需求：1 m3/min
氮?dú)饣驓鍤饧兌?9.5%-99.999%
流量需求： 0.06 m3/min
電氣要求：
額定輸出電壓：380V 
電壓頻率：50Hz 
三相電壓的穩(wěn)定度：+5%
容量：45KW
整機(jī)尺寸：11000mmX2500mmX2000mm(長X深X高)
9.1、傳輸光纖(以IPG激光器為例)
IPG公司生產(chǎn)的激光器通常都是自帶傳輸光纖，本次貨物也不例外，同樣也是IPG激光器自帶標(biāo)配的原裝光纖。
9.2、焊接頭的特點(diǎn)如下：
1、適用于所有高輻射質(zhì)量的固體激光
2、適用于較高激光功率
3、借助高品質(zhì)的光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的焊接
4、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)有防污保護(hù)
5、可擴(kuò)展過程監(jiān)控
9.3、激光焊接頭主要參數(shù)如下表
1、可承載的最大激光功率（6 kW）
2、瞄準(zhǔn)焦距（可選75 mm、100 mm、125 mm、150 mm）
3、聚焦焦距（120 mm～250 mm）
4、質(zhì)量
5、尺寸（標(biāo)準(zhǔn)模塊）50 x 50 mm（邊緣尺寸）
9.4、SCANLAB的掃描振鏡的主要參數(shù)如下：
重復(fù)性：<>μrad
零點(diǎn)漂移：30μrad/k
增益漂移：80ppm/k
掃描角度：±0.35rad
增益誤差：<>±0.01
接口：
模擬模式：±4.8V
數(shù)字模式：XY2-100
工作溫度：25℃±10℃
十、易損耗材
1、焊接保護(hù)鏡片：鏡片 ф30mm*1.5mm/，墊圈ф28mm*1mm
２、打標(biāo)保護(hù)鏡片
３、煙塵過濾網(wǎng)
４、短路測試探針
５、氣密性吸嘴
6、氣動(dòng)夾爪