一种多电芯多结构模态电芯成组生产线及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种多电芯多结构模态电芯成组生产线及其生产方法。该生产线包括相互独立设置的一条倍速线和一个电芯分选机构，倍速线上设置有各零件上料、定位和组装机构、自动点胶机构和激光焊接机构等。其中，电芯分选机构能够根据其电压将电芯分五个良档和一个不良档，并且适用于圆柱、方型铝壳、软包、刀片等各种形态的电芯，而动点胶机构的旋转出胶头采用伺服摆动设计，周期摆动控制进行正弦工作，其和机器人的空间轨迹叠加合成涂胶轨迹，不仅单次涂胶覆盖轨迹宽，并且可以满足大幅面涂胶和高速大面积涂胶，激光焊接机构则采用运动机构搭配升降结构对汇流排和采集线进行视觉引导激光焊接。导激光焊接。导激光焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种多电芯多结构模态电芯成组生产线及其生产方法


[0001]本专利技术涉及电池生产领域，特别涉及一种多电芯多结构模态电芯成组生产线及其生产方法。

技术介绍

[0002]动力电池模组成组生产线是将多个电芯串并联后，实现不同电压和功率的电池包单元，为动力电池pack提供基本单位电池包。其中，电芯结构主要有圆柱、方型铝壳、软包、刀片等形态。而一般产线都是单一电芯形态的自动化线体，难以满足不同电芯厂家和电动汽车厂家的方案需求，产线的通用性较低。因此，设计一种适用于各种形态的电芯，从而满足不同电芯厂家和电动汽车厂家的方案需求，并在设计上兼顾了不同电芯结构的需求的动力电池模组生产线显得十分必要。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供了一种多电芯多结构模态电芯成组生产线。
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供了一种多电芯多结构模态电芯成组生产线，包括相互独立设置的一条倍速线和一个电芯分选机构，所述倍速线上从其中一端到另一端依次设置有上下支架上料工位、自动点胶机构、侧支架组装工位、电芯堆叠工位、CCD电芯检测机构、支架安装工位以及两个安装焊接组合机构；其中，每个安装焊接组合机构均包括有一个汇流排和采集线组装工位和两个激光焊接机构，并且两个安装焊接组合机构之间还具有一个翻转机构。
[0005]根据本专利技术的一个方面，还提供了一种应用了上述多电芯多结构模态电芯成组生产线的生产方法，其包括以下步骤：
[0006]1)在所述上下支架上料工位上对电芯模组上支架和下支架进行组装，并上料到所述倍速线上；
[0007]2)使用所述自动点胶机构对电芯模组上支架和下支架进行点胶，其中所述自动点胶机构的旋转出胶头周期摆动并进行正弦工作；
[0008]3)在所述侧支架组装工位上对侧支架进行组装，并上料到所述倍速线上；
[0009]4)使用所述电芯分选机构将各电芯根据电压检测结果分为五个良档和一个不良档，并将其中良档的电芯运料到所述电芯堆叠工位上；
[0010]5)在所述电芯堆叠工位上同档的电芯进行分别堆叠组合，并投入到所述倍速线上；
[0011]6)使用所述CCD电芯检测机构检测电芯的正负极是否放置正确，并对放置不正确的电芯进行纠正；
[0012]7)在所述支架安装工位上将上支架和下支架安装到电芯模组上，并且使用两个侧支架从两侧进行封锁构成产品；
[0013]8)在第一个安装焊接组合机构的所述汇流排和采集线组装工位上，在产品的A面
上安装汇流排和采集线；
[0014]9)使用第一个安装焊接组合机构的第一个所述激光焊接机构对产品A面的汇流排进行激光焊接；
[0015]10)使用第一个安装焊接组合机构的第二个所述激光焊接机构对产品A面的采集线进行激光焊接；
[0016]11)在第一个安装焊接组合机构的所述焊接质量检测工位上对汇流排和采集线的焊接质量进行检测；
[0017]12)在所述翻转机构上将产品进行翻转；
[0018]13)使用第二个安装焊接组合机构重复步骤8)到步骤11)，对产品的B面进行汇流排和采集线的组装、焊接和检测工作；
[0019]14)使用所述重量及尺寸检验检测机构将加工后的进行质量和尺寸检测，获得产品的数据并进行质量判定；
[0020]15)将加工后的产品落料到所述倍速线外并进行收料。
[0021]而在步骤11)和步骤13)中，如果检测出不良品，扫码记录下该不良品的编码并重新投放到所述倍速线上，并在之后的加工步骤中不会对该不良品继续进行加工。
[0022]其有益之处在于，本专利技术申请由多个不同功能的特制化的工位结构组成的多电芯的全自动成组生产线，适用于圆柱、方型铝壳、软包、刀片等各种形态的电芯，可以满足不同电芯厂家和电动汽车厂家的方案需求，提高产线的通用性和柔性化制造，在设计上兼顾了不同电芯结构的需求，充分考虑换型的快速性，采用了模块化快换结构设计，实现了多结构模态的兼容性。
[0023]在一些实施方式中，所述倍速线上放置有多块运载板，并且安装有多个电机和气缸，而在所述倍速线上安装有多个顶升机构，各顶升机构的高度低于各运载板。其有益之处在于，描述了倍速线上的各结构，其中，电机和气缸用于为各机构提供动力，运载板用于运载产品，而各顶升机构用于在特定处将运载板及其上的产品顶起以进行加工。
[0024]在一些实施方式中，所述电芯分选机构包括并排设置并且同向延伸的运载轨道、六条分料通道、一台扫码机构、一台OCV电性能测试机构和一台机械手，其中，所述运载轨道上滑动安装有多个载台，所述扫码机构和所述OCV电性能测试机构并排设置在所述运载轨道的上方，所述机械手位于所述运载轨道的上方以及六条所述分料通道的其中一端的上方。其有益之处在于，描述了电芯分选机构的结构，其用于将电芯分选为六档，包括五个良档和一个不良档。
[0025]在一些实施方式中，所述自动点胶机构包括一个点胶机器人和多个旋转出胶头，多个所述旋转出胶头并排安装在所述点胶机器人上，并且所述各旋转出胶头能够在伺服电机的作用下进行周期正弦摆动。其有益之处在于，自动点胶机构用于向支架上进行涂胶，并且其涂胶头采用伺服摆动设计，并且进行正弦工作，可以和机器人运动合成涂胶轨迹，则单次涂胶覆盖轨迹宽，和机器人单一运动涂胶相比有效地提高了涂胶速度。
[0026]在一些实施方式中，所述上下支架上料工位、所述侧支架组装工位、所述电芯堆叠工位、所述支架安装工位和所述汇流排和采集线组装工位的两端分别延伸到所述倍速线的两侧并且分别设置有两个工位。其有益之处在于，在上述结构上设置两个工位可供两人同时进行作业，因而可以提高各工位的加工效率，并在加工后将产品投放到倍速线上进行运
送。
[0027]在一些实施方式中，所述激光焊接机构包括一个焊接机器人、一个焊接头和一个焊接治具，其中，所述焊接头安装在所述焊接机器人上并且位于所述焊接治具的上方；其中，所述激光焊接机构的两侧还分别设置有两块升降板，两块所述升降板通过连接板相连接，所述焊接治具安装在所述连接板上，其中，两块所述升降板分别连接在至少两根竖直的升降柱上，并且每侧的所述升降柱的顶端均具有一个转轮。其有益之处在于，描述了激光焊接机构的结构，其用于将汇流排和采集线焊接在产品上，而设置升降机构能够调节焊接治具的高度以配合进行焊接工作。
[0028]在一些实施方式中，每个安装焊接组合机构中还均具有一个焊接质量检测工位。其有益之处在于，设置焊接质量检测工位可用于对激光焊接的效果进行检测。
[0029]在一些实施方式中，所述倍速线的末端还设置有一个重量及尺寸检验检测机构。其有益之处在于，重量及尺寸检验检测机构可用于对产品进行重量和尺寸的测量及检验。
附图说明
[0030]图1为本专利技术一种实施方式的一种多电芯多结构模态电芯成组生产线的结构示意图；
[0031]图2为图1所示侧支架组装工位和电芯堆叠工位的结构示意图；
[0032]图3为图1所示支架安装工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电芯多结构模态电芯成组生产线，其特征在于：包括相互独立设置的一条倍速线(1)和一个电芯分选机构(2)，所述电芯分选机构(2)用于将电芯分选为六档；而在所述倍速线(1)上从其中一端到另一端依次设置有上下支架上料工位(3)，用于将电芯模组上支架和下支架进行组装并上料到所述倍速线(1)上；自动点胶机构(4)，用于对电芯模组上支架和下支架进行自动点胶，其上具有能够周期摆动并进行正弦工作的旋转出胶头(42)；侧支架组装工位(5)，用于对侧支架进行组装并上料到所述倍速线(1)上；电芯堆叠工位(6)，用于对同档的电芯进行分别堆叠组合；CCD电芯检测机构(7)，用于检测电芯的正负极是否放置正确；支架安装工位(8)，用于将上支架、下支架和侧支架安装到电芯模组上；两个安装焊接组合机构，其中，每个安装焊接组合机构均包括汇流排和采集线组装工位(9)，用于在产品上安装汇流排和采集线；两个激光焊接机构(10)，用于将汇流排和采集线激光焊接在产品上；并且两个安装焊接组合机构之间还具有一个翻转机构(11)，用于对产品进行翻转以在另一面上安装和焊接汇流排和采集线。2.根据权利要求1所述的一种多电芯多结构模态电芯成组生产线，其特征在于：所述倍速线(1)上放置有多块运载板(14)，并且安装有多个电机和气缸，而在所述倍速线(1)上还安装有多个顶升机构，各顶升机构的高度低于各运载板。3.根据权利要求1所述的一种多电芯多结构模态电芯成组生产线，其特征在于：所述电芯分选机构(2)包括并排设置并且同向延伸的运载轨道(21)、六条分料通道(22)、一台扫码机构(23)、一台OCV电性能测试机构(24)和一台机械手(25)，其中，所述运载轨道(21)上滑动安装有多个载台(26)，所述扫码机构(23)和所述OCV电性能测试机构(24)并排设置在所述运载轨道(21)的上方，所述机械手(25)位于所述运载轨道(21)的上方以及六条所述分料通道(22)的其中一端的上方。4.根据权利要求1所述的一种多电芯多结构模态电芯成组生产线，其特征在于：所述自动点胶机构(4)包括一个点胶机器人(41)和多个旋转出胶头(42)，多个所述旋转出胶头(42)并排安装在所述点胶机器人(41)上，并且所述各旋转出胶头(42)能够在伺服电机的作用下周期摆动并进行正弦工作。5.根据权利要求1所述的一种多电芯多结构模态电芯成组生产线，其特征在于：所述上下支架上料工位(3)、所述侧支架组装工位(5)、所述电芯堆叠工位(6)、所述支架安装工位(8)和所述汇流排和采集线组装工位(9)的两端分别延伸到所述倍速线(1)的两侧并且分别设置有两个工位。6.根据权利要求1所述的一种多电芯多结构模态电芯成组生产线，其特征在于：所述激光焊接机构(10)包括一个焊接机器人(101)、一个焊接头(102)和一个焊接治具(103)，其中，所述焊接头(102)安装在所述焊接机器人(101)上并且位于所述焊接治具(103)的上方；其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐梁，曹光辉，金朝龙，
申请(专利权)人：苏州天弘激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：