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