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              深圳激光焊接機、切割機、打標機生產廠家

              • 0755-89302056
              • 廣東省深圳市龍崗區寶龍二路3號京能科技環保工業園6棟

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              解決方案

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              方案參考-電池頂蓋側焊激光焊接自動化生產線解決方案

              方案參考-電池頂蓋側焊激光焊接自動化生產線解決方案

              分類:
              電池行業
              作者:
              新華鵬激光
              2021-10-26

              一、客戶要求
              1、設備要求
              要求做一條生產線,用于方形動力電池入殼后的自動傳輸,自動焊接封口、電池自動傳輸、自動絕緣電阻測試、自動氣密性檢測、自動打條碼。焊接后產品表面要求平整、焊接牢固、無虛焊。焊接電池如下圖所示。


              2、來料狀態
              (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: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、技術方案:
              3.1、方案采用兩臺焊接機進行焊接,兩臺檢測機進行檢測,一條流水線進行電池的傳輸,流水線分為若干流道,設備總體外形圖如圖1所示,機器外形尺寸11000mmX2500mmX2000mm(長X深X高);


              圖1 設備總體外形圖 
              3.2、焊接方案簡介
              針對動力電池盒體及端蓋的焊接要求,本方案由激光焊接機,電池檢測機,在線打標機,自動流水線等單元構成。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,NG品自動剔除等相關工序。
              激光焊接機由激光器,激光焊接頭,XYZ三軸數控軸,旋轉夾具,二工位驅動軸,隨動機構,四關節機械手上下料等各兩套構成,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。
              電池檢測機由短路測試組件,氣密性測試組件,轉盤組件,四關節機械手上下料,在線激光打標等機構組成,其主要作用是:將流水線上焊接完成后的電池夾持到轉盤組件上的夾具中,依次對其進行短路,氣密性檢測,對合格產品進行打標,并在檢測打標完成后將良品與不良品放入流水線相應的軌道中。
              打標機帶調整機構,可調整到合適打標位置。
              自動流水線由板鏈,軌道,擋板,定位氣缸,儲料氣缸等構成,其主要作用是帶動電池到相應的位置,并具有儲料功能。
              本方案的顯著特點是:
              1、焊接采用兩套光纖激系統進行焊接,分為在A、B兩個焊接工作臺,兩個工作臺都有兩個焊接工位,提高焊接效率;
              2、兩個焊接工作臺各配備一臺四關節機械手上下料,兩工位進出料,提高送料效率,焊接區域與上料區域完全分開,保證操作人員的人身安全;
              3、設備配置A、B兩臺檢測機,采用四關節機械手來進行上料和下料,提高檢測效率;
              4、配置煙塵處理系統,有效防止煙塵污染。
              3.3、設備總體布局圖(如圖2)


              3.4、工作流程圖(如圖4) 

              四、設備功能簡介
              1、 傳輸拉帶
              -傳輸拉帶用于實現入殼后的電池立放傳輸到焊接、檢測工位,長度為11000mm;
              -拉帶有限位裝置,有緩存區,用于存放電池;
              -上、下料緩存區能夠存儲的電池數量≥10支;
              -拉帶容易保養、維修;拉帶設計合理,避免電池在運輸過程中出現刮傷現象;
              -拉帶分為多條,用于傳輸各分項電池。
              2、 焊接工作臺
              - 用于實現自動抓取傳輸拉帶暫存區的電池,自動完成電池焊接;
              -焊接前進行CCD監測焊縫間距,合格后方能焊接,實時監控到焊縫的焊接情況,CCD捕捉定位系統精度≤±0.05mm;
              -激光對檢測后的電池進行焊接封口,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,防止光污染;
              -設備配備排煙除塵功能機構,除去焊接過程中產生的煙塵,除塵管道防火、防爆。
              -焊接夾具所有動作均由氣缸實現,電池放入夾具后自動夾緊,輸送軸把夾具傳輸到焊接位置,CCD檢測焊縫間距合格后進行焊接,夾具設計合理,方便可調。
              -設備能實現自動和手動功能,能夠實現對電池進行補焊。
              3、檢測工作臺
              -用于焊接后電池的自動掃碼、短路測試、氣密性檢測,并實現電池條碼信息和對應短路測試、氣密性測試信息的綁定接收處理;
              -機械手自動將電池由傳輸拉帶送至檢測工作臺,夾具自動緊固電池;
              -檢測夾具一次性可放多個電池,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、氣密檢測儀設有人機界面,通過界面操作實現對短路及氣密性檢測裝置的控制,測試OK時,電池自動傳送至下料暫存區,測試NG時,不合格品通過拉帶傳送收集;
              -氣密性檢測儀測試嘴自動對準電池注液孔,對其進行抽真空;
              -短路測試、氣密性測試數據與條形碼、二維碼一一對應,配備一臺工控機,數據存儲至工控機,并可通過接口導出;
              五、整線設備動作流程:


              六、設備整線主要配置:
              1、主體尺寸(長×寬×高)11000×2600×2000(mm)
              2、2個激光器
              3、2個冷水機
              4、4個工作臺:
              焊接機尺寸:1650×2600×2000(mm)(兩臺焊接機)
              檢測機尺寸:1700×2600×2000(mm)(兩臺檢測機)
              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(設備配置真空源,采用無油真空泵,并配備粉塵過濾器。)
              8、氮氣用量:≤50L/min(焊接頭吹氣用)
              9、用水量:冷水機需要用水,客戶只需提供大約6桶達到飲用水標準的桶裝水即可, 一月更換一次。
              七、機器主要配置
              1、CCD工業相機
              2、CCD光源
              3、DD馬達
              4、運動模組
              5、伺服電機
              6、四軸平移機器人
              7、工控機及顯示器
              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
              13、光纖激光器
              14、冷水機
              15、激光頭
              16、傳輸光纖
              17、焊接工作臺
              18、檢測工作臺
              19、氣缸
              20、夾持氣缸
              21、感應開關
              22、電器元件
              23、交流電機
              24、變頻器
              25、軸承
              26、PLC
              八、主要部件材質清單(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、工作臺面板
              4、底座
              5、機架(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、轉盤
              14、軸類零件
              15、緩沖零件(聚氨酯)
              16、夾具固定臺面板
              17、DDR馬達安裝板
              18、觀察窗(茶色亞克力)
              19、絕緣累零件(環氧樹脂)
              20、阻擋氣缸安裝板
              21、阻擋板類(擋電池)
              22、流水線電池導向條
              23、板鏈
              24、鏈輪
              25、導軌、滑塊固定板
              26、產品定位板(焊接部分)
              九、方案主要參數:
              整機功耗:55kw
              打標范圍:100mmX100mm
              使用氣體:壓縮空氣
              額定壓力:0.7MP
              流量需求:1 m3/min
              氮氣或氬氣純度99.5%-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 
              三相電壓的穩定度:+5%
              容量:45KW
              整機尺寸: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激光器自帶標配的原裝光纖。
              9.2、焊接頭的特點如下:
              1、適用于所有高輻射質量的固體激光
              2、適用于較高激光功率
              3、借助高品質的光學系統實現穩定的焊接
              4、光學系統設有防污保護
              5、可擴展過程監控
              9.3、激光焊接頭主要參數如下表
              1、可承載的最大激光功率(6 kW)
              2、瞄準焦距(可選75 mm、100 mm、125 mm、150 mm)
              3、聚焦焦距(120 mm~250 mm)
              4、質量
              5、尺寸(標準模塊)50 x 50 mm(邊緣尺寸)
              9.4、SCANLAB的掃描振鏡的主要參數如下:
              重復性:<>μrad
              零點漂移: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
              數字模式:XY2-100
              工作溫度:25℃±10℃
              十、易損耗材
              1、焊接保護鏡片:鏡片 ф30mm*1.5mm/,墊圈ф28mm*1mm
              2、打標保護鏡片
              3、煙塵過濾網
              4、短路測試探針
              5、氣密性吸嘴
              6、氣動夾爪

              解決方案

              電話:0755-89302056  0755-85200585
              官網:www.huapenglaser.cn
              地址:廣東省深圳市龍崗區寶龍二路3號京能科技環保工業園6棟

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