電池頂蓋側(cè)焊激光焊接系統(tǒng)方案

1、電池頂蓋側(cè)焊激光焊接系統(tǒng)方案供應(yīng)商： 簽字代表: 日期：電池頂蓋側(cè)焊激光焊接系統(tǒng)方案一、客戶(hù)要求1、設(shè)備要求要求做一條生產(chǎn)線(xiàn)，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(cè)試、自動(dòng)氣密性檢測(cè)、自動(dòng)打條碼。焊接后產(chǎn)品表面要求平 整、焊接牢固、無(wú)虛焊。 焊接電池如下圖所示。2、來(lái)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(lái)料材質(zhì)AL4、來(lái)料尺寸電池型號(hào)厚度（mm）寬度（mm）高度（mm）壁厚（mm）二、來(lái)料要求：1、寬度尺寸精度v± 0.1mm2、厚度尺寸精度± 0.1mm3、蓋子和殼體配合良好三、技術(shù)

2、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(cè)機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，一條流水線(xiàn)進(jìn)行電池的傳輸，流水線(xiàn)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11OOOmmX25OOmmX2OO06m（深 X 咼）；A焊接工作臺(tái)B焊接工作臺(tái)自動(dòng)流水線(xiàn)B檢測(cè)工作臺(tái) （含打標(biāo)機(jī)）A檢測(cè)工作臺(tái) （含打標(biāo)機(jī)）|1口6009h hDo600I ri維修通道維修通道h七0600nzri維修通道圖1設(shè)備總體外形圖3.2、焊接方案簡(jiǎn)介針對(duì)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(cè)機(jī)，在線(xiàn) 打標(biāo)機(jī)，自動(dòng)流水線(xiàn)等單元構(gòu)成。其功能是依次完成電池的焊接,短路測(cè)試，氣密性測(cè)試，申I池打標(biāo), NG品自動(dòng)剔除 等相關(guān)工序

3、。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(cè)機(jī)由短路測(cè)試組件，氣密性測(cè)試組件，轉(zhuǎn)盤(pán)組件，四關(guān)節(jié)機(jī)械手上下料, 在線(xiàn)激光打標(biāo)等機(jī)構(gòu)組成，其主要作用是：將流水線(xiàn)上焊接完成后的電池夾持到轉(zhuǎn)盤(pán) 組件上的夾具中，依次對(duì)其進(jìn)行短路，氣密性檢測(cè)，對(duì)合格產(chǎn)品進(jìn)行打標(biāo)，并在檢測(cè)打 標(biāo)完成后將良品與不良品放入流水線(xiàn)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(xiàn)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

4、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(kāi)，保證操作人員的人身安全；3、設(shè)備配置A B兩臺(tái)檢測(cè)機(jī)，采用四關(guān)節(jié)機(jī)械手來(lái)進(jìn)行上料和下料，提高檢測(cè)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）k激光焊接機(jī)（配除塵裝置）J廠(chǎng)、B電池檢測(cè)工作臺(tái)焊接關(guān);四關(guān)節(jié)機(jī)械手四關(guān)節(jié)機(jī)械手A電池檢測(cè)工作臺(tái)檢測(cè)機(jī)上下料 四關(guān)節(jié)機(jī)械手圖2設(shè)備總體布局圖自動(dòng)流水線(xiàn)導(dǎo)槽寬度可.以調(diào)節(jié)士 2mm

5、 /3.4、工作流程圖（如圖4）圖4工作流程圖四、設(shè)備功能簡(jiǎn)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(cè)工位，長(zhǎng)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1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(guò)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(cè)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w± 0.05mm激光對(duì)檢測(cè)后的電池進(jìn)行焊接封口， 平均焊接速度40mm/s焊接熔深0.40.7m

6、m 熔寬0.81.2mm焊接后焊縫無(wú)坑洼，焊縫美觀，焊縫變形量W0.511；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(guò)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)?焊接位置，CCD僉測(cè)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(duì)電池進(jìn)行補(bǔ)焊。3）檢測(cè)工作臺(tái)用于焊接后電池的自動(dòng)掃碼、短路測(cè)試、氣密性檢測(cè)，并實(shí)現(xiàn)電池條碼信息和對(duì)應(yīng)短路測(cè)試、氣密性測(cè)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(cè)工作臺(tái)，夾具自動(dòng)緊固電池；檢測(cè)夾具一次性可放多個(gè)電池，電池夾緊采用彈簧夾緊方

7、式，夾具采用氣缸打開(kāi)方 式;短路測(cè)試、氣密檢測(cè)儀設(shè)有人機(jī)界面，通過(guò)界面操作實(shí)現(xiàn)對(duì)短路及氣密性檢測(cè)裝置的控制，測(cè)試0K時(shí)，電池自動(dòng)傳送至下料暫存區(qū)，測(cè)試 NG時(shí)，不合格品通過(guò)拉帶傳送收集;氣密性檢測(cè)儀測(cè)試嘴自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)電池注液孔，對(duì)其進(jìn)行抽真空;短路測(cè)試、氣密性測(cè)試數(shù)據(jù)與條形碼、二維碼一一對(duì)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(guò)接口導(dǎo)出；NG五、整線(xiàn)設(shè)備動(dòng)作流程:機(jī)器人抓取電池放入上下料工'位夾具夾具扶緊電池拉帶傳輸電池夾具傳到焊接 工位激光焊接封口1ICCD檢測(cè)焊縫 間距夾具夾緊電池1夾具上頂壓緊 電池蓋'夾具傳到上下1料工位機(jī)械手抓取電 池放入拉帶'電池傳到檢測(cè)

8、1機(jī)位置機(jī)械手抓取電 池到夾具1NG1NG夾具夾緊電池11氣密性測(cè)試并'記錄數(shù)據(jù)短路測(cè)試并記 錄數(shù)據(jù)電池打碼及掃'碼廠(chǎng)S電池傳送至打標(biāo)工位機(jī)械手分項(xiàng)下料至拉帶主要流程圖六、設(shè)備規(guī)格參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)備注1主體尺寸（長(zhǎng)X寬X高）11000X 2600X 2000 ( mri整機(jī)尺寸22個(gè)激光器32個(gè)冷水機(jī)44個(gè)工作臺(tái)焊接機(jī)：1650 X 2600 X 2000(mm檢測(cè)機(jī)：1700 X 2600 X 2000(mm兩臺(tái)焊接機(jī)、兩臺(tái)檢 測(cè)機(jī)5耗電量55KW最大耗電量6壓縮空氣用量空氣用量500L/min，空氣 壓力0.8MPa7真空用量60L/min設(shè)備配置真空源，采 用無(wú)油真空

9、泵，并配 備粉塵過(guò)濾器。8氮?dú)庥昧?lt; 50L/mi n焊接頭吹氣用9用水量客戶(hù)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。光大提供冷水機(jī)，自 行冷卻，不需要客戶(hù) 現(xiàn)場(chǎng)冷卻用水。10設(shè)備顏色國(guó)際暖灰色1C七、機(jī)器主要配置序號(hào)項(xiàng)目廠(chǎng)家1CCDX業(yè)相機(jī)Basler2CCD光 源OPT3DD馬達(dá)CKD4運(yùn)動(dòng)模組SATA5伺服電機(jī)Panasonic6四軸平移機(jī)器人YAMAHA7工控機(jī)及顯示器研華8氣密性檢測(cè)儀沈陽(yáng)金科9絕緣電阻測(cè)試儀器青島艾諾10真空泵沈陽(yáng)紀(jì)維12除塵系統(tǒng)公司定制13光纖激光器IPG14冷水機(jī)公司定制15激光頭公司定制16傳輸光纖IPG17焊接工作臺(tái)公司定制18檢

10、測(cè)工作臺(tái)公司定制19氣缸SMC20夾持氣缸SMC21感應(yīng)開(kāi)關(guān)SMC22電器元件施耐德23交流電機(jī)SEW24變頻器丹福斯25軸承NSF26PLC三菱八、主要部件材質(zhì)清單（加工件）序號(hào)項(xiàng)目材質(zhì)備注1鋁型材A6063-T62鈑金件冷軋板厚度 1.5、1.0、2.03工作臺(tái)面板Q235-A4底座Q235-A5機(jī)架方鋼、Q235-A6電池長(zhǎng)邊夾緊板H627電池短邊夾緊板鐵氟龍（白色）8焊接夾具調(diào)整板Q235-A9焊接夾具零件606110檢測(cè)夾具定位板POM（白色）11檢測(cè)夾具夾緊板聚氨酯12檢測(cè)夾具零件606113轉(zhuǎn)盤(pán)606114軸類(lèi)零件45#15緩沖零件聚氨酯16夾具固定臺(tái)面板606117DDR馬達(dá)安

11、裝板Q235-A18觀察窗茶色亞克力19絕緣累零件環(huán)氧樹(shù)脂20阻擋氣缸安裝板606121阻擋板類(lèi)POM（白色）擋電池22流水線(xiàn)電池導(dǎo)向條POM（白色）電池導(dǎo)向23板鏈POM24鏈輪45#25導(dǎo)軌、滑塊固定板Q235-A26產(chǎn)品定位板H62焊接部分第18頁(yè)，共15頁(yè)九、方案主要參數(shù)整機(jī)功耗：55kw焊接激光器功率： 激光焊接頭焦距： 打標(biāo)激光器功率：額定壓力：0.7 MP 純度 99.5%-99.999% 380V電壓頻率：流量需求：1 m3/mi n 流量需求：0.06 m3/min 50Hz打標(biāo)范圍：100mmX100mm使用氣體：壓縮空氣氮?dú)饣驓鍤怆姎庖螅侯~定輸出電壓：三相電壓的穩(wěn)定度：

12、+5%輸出電壓的調(diào)整率：2%容量：45KW整機(jī)尺寸：11000mmX2500mmX2000長(zhǎng)m（深 X 高）9.2、關(guān)鍵部件簡(jiǎn)介 IPG光纖激光器德國(guó)IPG Photonics公司是世界一流、全球最大的光纖激光器制造商，總部設(shè)在美國(guó) 東部麻省。IPG在德國(guó)、美國(guó)、俄羅斯和意大利設(shè)有生產(chǎn)、研發(fā)基地，并在全球設(shè)有銷(xiāo)售和 服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，覆蓋美國(guó)、英國(guó)、歐洲、印度、日本、韓國(guó)、新加坡和中國(guó)，并于2006年在美國(guó)納斯達(dá)克上市。十幾年來(lái)，IPG致力于縱向合成，所有的核心配件均為IPG研發(fā)、生產(chǎn)和擁有，同時(shí)也 是唯一一家能為客戶(hù)提供高性?xún)r(jià)比的光纖和半導(dǎo)體激光器的廠(chǎng)家。全世界已有上千臺(tái)IPG的高功率光纖激光器在汽

13、車(chē)制造、船舶制造、海上平臺(tái)和石油 管道、航空航天和技術(shù)加工等工業(yè)領(lǐng)域中得以應(yīng)用。在日本，IPG向豐田、三菱、住友在內(nèi)的客戶(hù)售出了數(shù)百臺(tái)IPG的大功率光纖激光器。這些激光器的成功應(yīng)用，說(shuō)明了 IPG光纖激 光已成熟，且成為制造業(yè)的技術(shù)工具之一。卓越的光束質(zhì)量（BPP BPPW 8 mm mrad 功率穩(wěn)定性高 ±鳩內(nèi)具有波形調(diào)制、緩升緩降等工藝設(shè)置功能 電光轉(zhuǎn)換效率25%，省電效應(yīng)明顯 零故障，設(shè)備故障率極低，免維護(hù)運(yùn)行 激光功率可調(diào)范圍為1100% 使用長(zhǎng)焦距依然可以獲得很小的光斑 模塊化設(shè)計(jì)，“即插即用”，不需要對(duì)光路進(jìn)行額外調(diào)節(jié) 集成光-光耦合器，或光閘IPG激光器的主要特點(diǎn)12

14、.3.4.5.6.7.8.9.10.外形小巧，安裝方便 11泵浦源使用壽命10萬(wàn)小時(shí)12.可移動(dòng),更耐久，比傳統(tǒng)的激光器和非激光器設(shè)備更加綠色環(huán)保 傳輸光纖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。激光焊接頭激光焊接頭為高性能激光焊接頭， 焊接頭的特點(diǎn)如下：?適用于所有高輻射質(zhì)量的固體激光?適用于較高激光功率? 昔助高品質(zhì)的光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的焊接 胱學(xué)系統(tǒng)設(shè)有防污保護(hù)河擴(kuò)展過(guò)程監(jiān)控9.3、激光焊接頭主要參數(shù)如下表序號(hào)參數(shù)參數(shù)值1可承載的最大激光功率6 kW2瞄準(zhǔn)焦距可選 75 mm 100 mm 125 mm 150 mm3聚焦焦距

15、120 mm 250 mm4質(zhì)量<4 kg5尺寸（標(biāo)準(zhǔn)模塊）50 x 50 mm （邊緣尺寸）9.4、SCANLA掃描振鏡（cubelO）德國(guó)SCANLAB AG是提供激光偏轉(zhuǎn)和三維定位掃描解決方案的國(guó)際領(lǐng)先的獨(dú)立OEM制造商。SCANLA高性能檢流計(jì)式掃描振鏡、掃描頭和掃描系統(tǒng)廣泛用于全世界的工業(yè)激光材料 加工以及醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)科技領(lǐng)域。 SCANLA的掃描振鏡是國(guó)內(nèi)使用最廣泛，口碑最高的打 標(biāo)頭。SCANLA的掃描振鏡主要特色如下：?超緊湊、小巧靈活?密封性好、防水、防塵?超快速度、超高精度SCANLA的掃描振鏡的主要參數(shù)如下動(dòng)態(tài)特性參數(shù)值重復(fù)性<22 卩 rad零點(diǎn)漂移30

16、卩 rad/k增益漂移80ppm/k長(zhǎng)期漂移（8小時(shí)）<0.3mrad掃描角度± 0.35rad增益誤差<5mrad零點(diǎn)誤差<5mrad非線(xiàn)性特性<3.5mrad接口模擬模式± 4.8V數(shù)字模式XY2-100工作溫度25C± 10C、易損耗材序號(hào)配件名稱(chēng)規(guī)格制造商1焊接保護(hù)鏡片鏡片巾30mm*1.5mm/ 墊圈巾28mm*1mm公司定制2打標(biāo)保護(hù)鏡片公司定制3煙塵過(guò)濾網(wǎng)公司定制4短路測(cè)試探針MISUMI5氣密性吸嘴MISUMI6氣動(dòng)夾爪SMC、隨機(jī)附件（配件及書(shū)面資料）序號(hào)配件名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量制造商1焊接保護(hù)鏡片鏡片巾 30mm*1.5mm/

17、墊圈巾28mm*1mm公司定制2防護(hù)眼鏡標(biāo)配金吉宏業(yè)3內(nèi)八角扳手1.5mm 10mm,9件套公制加長(zhǎng)球頭美國(guó)史丹利4兩用螺絲刀6 X 200mm or 3 x 150mm國(guó)產(chǎn)5短路測(cè)試探針公司定制6氣密性吸嘴公司定制十二、服務(wù)承諾公司堅(jiān)持以客戶(hù)為中心，為貴公司提供完善的安裝、調(diào)試、培訓(xùn)、維修等售前和售后服務(wù)。1. 售前服務(wù)：簽訂合同前，公司為客戶(hù)提供各種生產(chǎn)工藝方案，提供激光設(shè)備的技術(shù)咨詢(xún)、樣品試樣，設(shè)備選型等服務(wù)。2. 安裝調(diào)試：我公司依據(jù)合同，免費(fèi)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將設(shè)備安全運(yùn)往用戶(hù)指定的安裝地點(diǎn)，并派技術(shù)服務(wù)工程師現(xiàn)場(chǎng)安裝。在用戶(hù)安裝調(diào)試備件基本具備的情況下，技術(shù)服務(wù)工 程師將在3-5天時(shí)間內(nèi)把機(jī)器安裝調(diào)試完畢供用戶(hù)試用，并保證安裝調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境整齊、干 凈、有序。3. 售后培訓(xùn)：公司提供免費(fèi)技術(shù)培訓(xùn)，安裝調(diào)試完畢后，在買(mǎi)方現(xiàn)場(chǎng)或賣(mài)方國(guó)內(nèi)培訓(xùn)維修中心對(duì)買(mǎi)方操作人員進(jìn)行不少于 3天的技術(shù)培訓(xùn)，直至操作人員達(dá)到基本正常使用該設(shè)備為止，主要的培訓(xùn)內(nèi)容如下:?