电池顶盖侧焊激光焊接系统设计方案

1、电池顶盖侧焊激光焊接系统方案供应商：签字代表：日期：电池顶盖侧焊激光焊接系统方案、客户要求1、设备要求要求做一条生产线，用于方形动力电池入壳后的自动传输，自动焊接封口、电池自动传输、自动绝缘电阻测试、自动气密性检测、自动打条码。焊接后产品表面要求平 整、焊接牢固、无虚焊。焊接电池如下图所示。电池盖板2、来料状态（1）电芯入壳，保持架与盖板下端面贴紧重合;（2）盖板四周与壳体周边吻合；3、来料材质AL4、来料尺寸电池型号厚度（mm宽度（mm高度（mm壁厚（mr）、来料要求：1、宽度尺寸精度v± 0.1mm2、厚度尺寸精度± 0.1mm3、盖子和壳体配合良好三、技术方案3.1、

2、方案采用两台焊接机进行焊接，两台检测机进行检测，一条流水线进行电池的传 输，流水线分为若干流道，设备总体外形图如图1所示，机器外形尺寸 11000mmX2500mmX2000ttm（深 X 高）；J自动流水线A检测工作台 （含打标机）B检测工作台 （含打标机）A焊接工作台B焊接工作台图1设备总体外形图3.2、焊接方案简介针对动力电池盒体及端盖的焊接要求，本方案由激光焊接机，电池检测机，在线 打标机，自动流水线等单元构成。其功能是依次完成电池的焊接，短路测试，气密性测试，电池打标, NG品 自动易V除 等相关工序。激光焊接机由激光器，激光焊接头，XYZ三轴数控轴，旋转夹具，二工位驱动轴， 随动机

3、构，四关节机械手上下料等各两套构成，其主要作用是：采用双工位上料方式上 料，一次性完成方形电池的四面焊接。电池检测机由短路测试组件，气密性测试组件，转盘组件，四关节机械手上下料， 在线激光打标等机构组成，其主要作用是：将流水线上焊接完成后的电池夹持到转盘组件上的夹具中，依次对其进行短路，气密性检测，对合格产品进行打标，并在检测打 标完成后将良品与不良品放入流水线相应的轨道中。打标机带调整机构，可调整到合适打标位置。自动流水线由板链，轨道，挡板，定位气缸，储料气缸等构成，其主要作用是带 动电池到相应的位置，并具有储料功能。本方案的显著特点是：1、焊接采用两套光纤激系统进行焊接，分为在 A、B两个

4、焊接工作台，两个工作台都 有两个焊接工位，提高焊接效率；2、两个焊接工作台各配备一台四关节机械手上下料，两工位进出料，提高送料效率， 焊接区域与上料区域完全分开，保证操作人员的人身安全；3、设备配置A、B两台检测机，采用四关节机械手来进行上料和下料，提高检测效率;4、配置烟尘处理系统，有效防止烟尘污染3.3、设备总体布局图（如图2）焊接上下料四关节机械手丿自动流水线检测机上下料 四关节机械手检测机上下料 四关节机械手激光焊接机 （配除尘装置）激光焊接机 （配除尘装置）焊接上下料四 关节机械手A电池检测 工作台B电池检测 工作台导槽宽度可, 以调节士 2mm j图2设备总体布局图3.4、工作流程

5、图（如图4）图4工作流程图四、设备功能简介1）传输拉带传输拉带用于实现入壳后的电池立放传输到焊接、检测工位，长度为11000mm拉带有限位装置，有缓存区，用于存放电池；上、下料缓存区能够存储的电池数量1支;拉带容易保养、维修；拉带设计合理，避免电池在运输过程中出现刮伤现象；拉带分为多条，用于传输各分项电池。2）焊接工作台用于实现自动抓取传输拉带暂存区的电池，自动完成电池焊接；焊接前进行CCD监测焊缝间距，合格后方能焊接，实时监控到焊缝的焊接情况，CCD捕捉定位系统精度w± 0.05mm激光对检测后的电池进行焊接封口， 平均焊接速度40mm/s焊接熔深0.40.7mm 熔宽0.81.2

6、mm焊接后焊缝无坑洼，焊缝美观，焊缝变形量w0.5m激光有防护，防止光污染；设备配备排烟除尘功能机构，除去焊接过程中产生的烟尘，除尘管道防火、防爆。焊接夹具所有动作均由气缸实现，电池放入夹具后自动夹紧，输送轴把夹具传输到焊接位置，ccD佥测焊缝间距合格后进行焊接，夹具设计合理，方便可调。 设备能实现自动和手动功能，能够实现对电池进行补焊。3）检测工作台用于焊接后电池的自动扫码、短路测试、气密性检测，并实现电池条码信息和对应短路测试、气密性测试信息的绑定接收处理；机械手自动将电池由传输拉带送至检测工作台，夹具自动紧固电池；检测夹具一次性可放多个电池，电池夹紧采用弹簧夹紧方式，夹具采用气缸打开方式

7、；短路测试、气密检测仪设有人机界面，通过界面操作实现对短路及气密性检测装置的控制，测试0K时，电池自动传送至下料暂存区，测试 NG时，不合格品通过拉带 传送收集；气密性检测仪测试嘴自动对准电池注液孔，对其进行抽真空；短路测试、气密性测试数据与条形码、二维码一一对应，配备一台工控机，数据存 储至工控机，并可通过接口导出；五、整线设备动作流程:拉带传输电池机器人抓取电池放入上下料工 位夹具耳夹具扶紧电池夹具传到焊接 工位激光焊接封口CCD检测焊缝间距夹具夹紧电池夹具上顶压紧电池盖NG夹具传到上下机械手抓取电电池传到检测机械手抓取电料工位池放入拉带机位置池到夹具NGNG夹具夹紧电池气密性测试并-短路

8、测试并记电池打码及扫 :电池传送至打记录数据录数据码标工位机械手分项下料至拉带六、设备规格参数主要流程图序号项目技术参数1主体尺寸（长X宽X高）11000X 2600X 2000 ( mr)i整机尺寸22个激光器32个冷水机44个工作台焊接机：1650 X 2600 X 2000(mm检测机：1700 X 2600 X 2000(mm两台焊接机、两台检 测机5耗申量55KW最大耗电量6压缩空气用量空气用量500L/min，空气 压力0.8MPa7真空用量60L/min设备配置真空源，采 用无油真空泵，并配 备粉尘过滤器。8氮气用量< 50L/mi n焊接头吹气用9用水量客户只需提供大约6

9、桶达到 饮用水标准的桶装水即可， 一月更换一次。光大提供冷水机，自 行冷却，不需要客户 现场冷却用水。10设备颜色国际暖灰色1C七、机器主要配置序号项目厂家1CCD工业相机Basler2CCDt 源OPT3DD马达CKD4运动模组SATA5伺服电机Panasonic6四轴平移机器人YAMAHA7工控机及显示器研华8气密性检测仪沈阳金科9绝缘电阻测试仪器青岛艾诺10真空泵沈阳纪维12除尘系统公司定制13光纤激光器IPG14冷水机公司定制15激光头公司定制16传输光纤IPG17焊接工作台公司定制18检测工作台公司定制19气缸SMC20夹持气缸SMC21感应开关SMC22电器元件施耐德23交流电机S

10、EW24变频器丹福斯25轴承NSF26PLC二菱八、主要部件材质清单（加工件）序号项目材质备注1铝型材A6063-T62钣金件冷轧板厚度 1.5、1.0、2.03工作台面板Q235-A4底座Q235-A5机架方钢、Q235-A6电池长边夹紧板H627电池短边夹紧板铁氟龙（白色）8焊接夹具调整板Q235-A9焊接夹具零件606110检测夹具定位板POM（白色）11检测夹具夹紧板聚氨酯12检测夹具零件606113转盘606114轴类零件45#15缓冲零件聚氨酯16夹具固定台面板606117DDR马达安装板Q235-A18观察窗茶色亚克力19绝缘累零件环氧树脂20阻挡气缸安装板606121阻挡板类P

11、OM（白色）挡电池22流水线电池导向条POM（白色）电池导向23板链POM24链轮45#25导轨、滑块固定板Q235-A26产品定位板H62焊接部分九、方案主要参数整机功耗：55kw焊接激光器功率：激光焊接头焦距：打标激光器功率：打标范围：100mmX100mm使用气体：压缩空气额定压力：0.7MP流量需求：1 m3/mi n氮气或氩气纯度99.5%-99.999%流量需求：0.06 m3/min电气要求：额定输出电压：380V电压频率：50Hz三相电压的稳定度：+5%输出电压的调整率：2%容量：45KW整机尺寸：11000mmX2500mmX2000长m（深 X 高）9.2、关键部件简介 I

12、PG光纤激光器德国IPG Photonics公司是世界一流、全球最大的光纤激光器制造商，总部设在美国 东部麻省。IPG在德国、美国、俄罗斯和意大利设有生产、研发基地，并在全球设有销售和 服务网点，覆盖美国、英国、欧洲、印度、日本、韩国、新加坡和中国，并于2006年在美国纳斯达克上市。十几年来，IPG致力于纵向合成，所有的核心配件均为IPG研发、生产和拥有，同时也 是唯一一家能为客户提供高性价比的光纤和半导体激光器的厂家。全世界已有上千台IPG的高功率光纤激光器在汽车制造、船舶制造、海上平台和石油 管道、航空航天和技术加工等工业领域中得以应用。在日本，IPG向丰田、三菱、住友在内的客户售出了数百

13、台IPG的大功率光纤激光器。这些激光器的成功应用，说明了 IPG光纤激 光已成熟，且成为制造业的技术工具之一。IPG激光器的主要特点1 卓越的光束质量（BPP BPPW 8 mm mrad2. 功率稳定性高 土 1鸠内3具有波形调制、缓升缓降等工艺设置功能4. 电光转换效率25%，省电效应明显5. 零故障，设备故障率极低，免维护运行6. 激光功率可调范围为1100%7. 使用长焦距依然可以获得很小的光斑8. 模块化设计，“即插即用”，不需要对光路进行额外调节9. 集成光-光耦合器，或光闸10. 外形小巧，安装方便11. 泵浦源使用寿命10万小时12. 可移动,更耐久，比传统的激光器和非激光器设

14、备更加绿色环保传输光纤IPG 公司生产的激光器通常都是自带传输光纤，本次货物也不例外，同样也是IPG激光器自带标配的原装光纤。激光焊接头激光焊接头为高性能激光焊接头，焊接头的特点如下：?适用于所有高辐射质量的固体激光?适用于较高激光功率? 昔助高品质的光学系统实现稳定的焊接 ?光学系统设有防污保护?可扩展过程监控9.3、激光焊接头主要参数如下表序号参数参数值1可承载的最大激光功率6 kW2瞄准焦距可选 75 mm 100 mm 125 mm 150 mm3聚焦焦距120 mm 250 mm4质量<4 kg5尺寸（标准模块）50 x 50 mm （边缘尺寸）9.4、SCANLA扫描振镜（c

15、ubelO）德国SCANLAB AG是提供激光偏转和三维定位扫描解决方案的国际领先的独立OEM制造商。SCANLA高性能检流计式扫描振镜、扫描头和扫描系统广泛用于全世界的工业激光材料 加工以及医学和生物医学科技领域。 SCANLA的扫描振镜是国内使用最广泛，口碑最高的打 标头。SCANLA的扫描振镜主要特色如下：?超紧凑、小巧灵活?密封性好、防水、防尘?超快速度、超高精度SCANLA的扫描振镜的主要参数如下动态特性参数值重复性<22 卩 rad零点漂移30 卩 rad/k增益漂移80ppm/k长期漂移（8小时）<0.3mrad扫描角度± 0.35rad增益误差<5m

16、rad零点误差<5mrad非线性特性<3.5mrad接口模拟模式± 4.8V数子模式XY2-100工作温度25C± 10C十、易损耗材序号配件名称规格制造商1焊接保护镜片镜片 巾 30mm*1.5mm/ 垫圈巾28mm*1mm公司定制2打标保护镜片公司定制3烟尘过滤网公司定制4短路测试探针MISUMI5气密性吸嘴MISUMI6气动夹爪SMC卜一、随机附件（配件及书面资料）序号配件名称规格数量制造商1焊接保护镜片镜片巾 30mm*1.5mm/公司定制垫圈巾28mm*1mm2防护眼镜标配金吉宏业3内六角扳手1.5mm 10mm,9件套公制加长球头美国史丹利4两用螺丝

17、刀6 x 200mm or 3 x 150mm国产5短路测试探针公司定制6气密性吸嘴公司定制十二、服务承诺公司坚持以客户为中心，为贵公司提供完善的安装、调试、培训、维修等售前和售后服务。1. 售前服务：签订合同前，公司为客户提供各种生产工艺方案，提供激光设备的技术 咨询、样品试样，设备选型等服务。2. 安装调试：我公司依据合同，免费在规定的时间内将设备安全运往用户指定的安装 地点，并派技术服务工程师现场安装。在用户安装调试备件基本具备的情况下，技术服务工 程师将在3-5天时间内把机器安装调试完毕供用户试用，并保证安装调试现场环境整齐、干 净、有序。3. 售后培训：公司提供免费技术培训，安装调试完毕后，在买方现场或卖方国内培训维修中心对买方操作人员进行不少于 3天的技术培训，直至操作人员达到基本正常使用该 设备为止，主要的培训内容如下：?常用绘