一种锂电池模组生产线装备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种锂电池模组生产线装备，针对传统电池组装配方式和生产效率问题，提出采用激光焊接和自动流水线配合方式生产。锂电池模组生产线装备，包括小模组焊接系统和大模组焊接系统，小模组焊接系统包括小模组装配流水线、三轴运动单元，小模组装配流水线的中部安装三轴运动单元；大模组焊接系统包括大模组装配流水线、焊接机械手，焊接机械手位于大模组装配流水线的中段，焊接机械手左右两侧均设置有多个工位。本实用新型专利技术与现有技术相比，使电池组内线路连接更加牢固，防止在汽车行驶过程中因连接松动引起的故障。另外本实用新型专利技术将传统的人工流水线改为自动流水线，节省人力，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及属于锂离子电池PACK模组制造

技术介绍
锂电池模组的生产线主要功能是将锂离子单体电池通过串并联方式组装入箱，并装入电池管理系统和其他电气元件，组合成为电动汽车所使用的电池PACK模组。目前锂电池模组生产线多为手动装配线，生产效率较低。电池之间通过连接片进行串并联连接，连接片和电池正负电极主要采用螺纹连接方式，其缺点是电池模组在电动汽车上会受到不同程度的颠簸和震动，长期在此种环境下工作，电池与连接片的紧固螺丝会有不同程度的松动，造成电池组线路接触不良、线路发热、电池寿命降低、续航里程缩短等故障，严重的会发生电池组自燃等事故。
技术实现思路
针对传统电池组装配方式和生产效率上存在的不足，本技术方案通过采用激光焊接和自动流水线配合的方式，提高产品的可靠程度，降低生产成本，从而解决电池组连接片的松动问题和生产效率低的问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下。一种锂电池模组生产线装备，包括小模组焊接系统和大模组焊接系统，小模组焊接系统包括小模组装配流水线、三轴运动单元，小模组装配流水线的中部安装三轴运动单元，小模组装配流水线设置有多个装配工位，三轴运动单元上的激光焊接头与激光器、冷水机连接，三轴运动单元还设有激光测距仪、烟尘吸收口；大模组焊接系统包括大模组装配流水线、焊接机械手，焊接机械手位于大模组装配流水线的中段，焊接机械手左右两侧均设置有多个工位，焊接机械手带有激光焊接头，激光焊接头与激光器、冷水机连接，焊接机械手上安装CCD视觉定位单元、激光测距仪、烟尘吸收口。根据所述的锂电池模组生产线装备，锂电池模组生产线装备还包括控制台，控制台为工控机，焊接机械手外围有安全防护网。根据所述的锂电池模组生产线装备，所述的烟尘吸收口通过管道与烟尘净化器连接。本技术将传统螺纹连接方式改为激光焊接的方式，使电池组内线路连接更加牢固，防止在汽车行驶过程中因连接松动引起的故障。另外本技术将传统的人工流水线改为自动流水线，节省人力，提高生产效率。附图说明图1是本锂电池模组生产线的整体结构示意俯视图。图2是本锂电池模组生产线的整体结构示意主视图。图中，1、小模组装配流水线；2、大模组装配流水线；3、小模组焊接系统；4、大模组焊接系统；5、激光器；6、冷水机；7、控制台；8、安全防护网；9、小模组；10、大模组；11、烟尘净化器。具体实施方式实施例本技术提出了一种生产效率提升、连接方式牢固可靠的锂电池模组生产线装备，可通过下列技术方案来实现。如图1-2所示，锂电池模组生产线装备包括小模组焊接系统3和大模组焊接系统4。小模组焊接系统3又包括小模组装配流水线1，流水线上可设置多个装配工位，用于上料和连接片的连接固定。通过小模组焊接夹具对电池模组进行定位，三轴运动单元带动激光焊接头、激光测距仪、烟尘吸收口进行动作，完成对预设程序的焊接动作，然后夹具松开小模组9自动流入大模组装配流水线2。上述的小模组组焊接系统3中，激光焊接头通过光纤与激光器5连接，激光器5和激光焊接头靠冷水机6进行降温，保证激光器5正常运行。激光测距仪会根据每个工件的高度，向工作台控制系统进行实时反馈，三轴运动单元会实时调整激光焊接的焦距，保证焊接质量。烟尘吸收口将焊接产生的烟尘吸收，通过管道输入到烟尘净化器中，对烟尘进行净化处理。大模组焊接系统4通过大模组装配流水线2把各个工位相连，焊接机械手前后可设置多个工位对大模组进行组合装配。通过焊接夹具对电池大模组10进行定位，采用焊接机械手带动激光焊接头、CCD视觉定位单元、激光测距仪、烟尘吸收口进行动作，完成对各个电极连接片的焊接。上述大模组组装配焊接系统与小模组焊接系统3相似，但增加了CCD视觉定位单元，通过此单元可以对需焊接区域进行自动拍照，拍照检测的位置反馈给焊接机械手，激光测距仪同时将高度位置反馈给焊接机械手，焊接机械手根据位置信息进行精确定位，定位后激光器发射激光，通过光纤传送到激光焊接头对工件进行焊接。锂电池模组生产线装备还包括控制台7、安全防护网8等附属设施。控制台7为工控机，人机界面连接各电控系统，用以实现人机对话控制机器运行。生产流程操作人员将单体电池放在小模组装配流水线1上进行组合连接，经过多个工位将小模组9装配完成，经过小模组装配流水线1自动传送，小模组焊接夹具自动加紧定位，三轴运动单元根据控制台7预设的焊接轨迹进行就位。激光测距仪检测小模组9焊接平面的高度，反馈给控制台7，控制台7根据高度反馈调整三轴运动单元的高度，即激光焊接头是焦距，焦距调整完成后三轴运动单元带动激光焊接头按照预设程序进行焊接。焊接时，激光器5发出激光通过光纤传送到激光焊接头进行焊接。焊接的烟尘通过烟尘吸收口吸到烟尘净化器11中进行净化处理。激光器5和激光焊接头的温度靠冷水机6进行控制，始终保持在恒定的温度。焊接完成的小模组9通过小模组装配流水线1流入大模组装配流水线2中，通过人工将小模组9装配进大模组10中，装配完成的大模组10通过大模组装配流水线2进入大模组焊接系统4内。大模组焊接夹具对大模组10进行自动加紧定位，焊接机械手根据预设程序自动寻找定位原点，CCD视觉定位单元和激光测距仪对大模组焊接区域进行拍照定位和测距，并将数据反馈给焊接机械手，进行精确定位焊接。焊接完成后大模组焊接夹具自动松开，大模组10进入后续工位进行组装线束和电气元件，最终完成装配到下料位进行下料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池模组生产线装备，其特征在于：包括小模组焊接系统（3）和大模组焊接系统（4），小模组焊接系统（3）包括小模组装配流水线（1）、三轴运动单元，小模组装配流水线（1）的中部安装三轴运动单元，小模组装配流水线（1）设置有多个装配工位，三轴运动单元上的激光焊接头与激光器（5）、冷水机（6）连接，三轴运动单元还设有激光测距仪、烟尘吸收口；大模组焊接系统（4）包括大模组装配流水线（2）、焊接机械手，焊接机械手位于大模组装配流水线（2）的中段，焊接机械手左右两侧均设置有多个工位，焊接机械手带有激光焊接头，激光焊接头与激光器（5）、冷水机（6）连接，焊接机械手上还安装CCD视觉定位单元、激光测距仪、烟尘吸收口。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池模组生产线装备，其特征在于：包括小模组焊接系统（3）和大模组焊接系统（4），小模组焊接系统（3）包括小模组装配流水线（1）、三轴运动单元，小模组装配流水线（1）的中部安装三轴运动单元，小模组装配流水线（1）设置有多个装配工位，三轴运动单元上的激光焊接头与激光器（5）、冷水机（6）连接，三轴运动单元还设有激光测距仪、烟尘吸收口；大模组焊接系统（4）包括大模组装配流水线（2）、焊接机械手，焊接机械手位于大模组装配流水线（...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛贵川，高长水，田佑营，
申请(专利权)人：山东衡远新能源科技有限公司，山东省智远新能源汽车研究院，浙江衡远新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37