方壳电芯钢珠封口机

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第一章      

 

本机适合于方形铝壳锂离子电池的铆钢珠封口。其特点为:

1.1 产品适应范围:


W宽度(mm)

L高度(mm)

H厚度(mm)

电池尺寸

50-100

80-230

10-25

1.2 通过流水线将电池输送到上料机械手下面后,机械手自动上料到分料流水线上;

1.3 分料机械手将,分料流水线上的料按需求分料到两个工位;

1.4 自动上料,自动定位铆接,自动下料;

1.5 自动对电池整形,保证电池封口后的厚度;

1.6 CCD检测注液孔的位置,由XY系统校正铆钢珠位置;

1.7 钢珠推料杆机构每次从料斗中推出一个钢珠,不会多推或漏推钢珠;

1.8 钢珠铆接气缸行程可调;2次铆接;

1.9 所有零件采用SUS304不锈钢或铝件;

1.10 钢珠封口工位下面有独立的电解液收集槽,可收集封口过程中挤压出来的电解液。

  

第二章   交货检查

 

本公司的二次封口系列产品在出厂前,均经过严格之品质控制及品质检验,客户在验收该设备时,请遵循下列检查步骤。

检查设备是否在运输过程中造成损伤

检查设备型号是否与订单标准符合

 

第三章    储存及安装

 

3.1 安装环境

无水滴、蒸汽、灰尘及油性灰尘之场所。

无腐蚀、易燃性的气、液体。

无漂浮性的尘埃及金属微粒。

平稳无振动之场所。

无电磁噪声干扰之场所。

使用环境温度为15℃~35℃。其他环境工作条件请及时与本公司售后服务部门联系。

3.2 保存环境

保存环境温度:-20℃~60

保存环境湿度:1090RH以下(不结露)

3.3 安装

 安装牢固

     二次封口生产线重约1000公斤,因此务必将设备安装在能够承载的地面上,每台设备底面有8个橡胶地脚,主要用于减震和支撑,在每台设备位置确认后将8个地脚放下。

● 垂直摆放

     每台设备摆放必须垂直,水平,4个橡胶地脚都接触到地面;然后使用水平仪调整设备,若设备摆放倾斜,可能导致设备工作异常。

● 供电电源和配线

     供电电源线和仪器配线,要按照电工法规的规定配线。连接必须牢固,若电源规格不符合规定,可能产生电击和火花。

● 检查气动的连接和固定

     请依照压力和流量大小使用适当的配管。不可使设备过压使用。气动连接若不当或松动,可能造成人体伤害以及设备气动元件泄露。

 

第四章   外观及功能说明

 

4.1二次封口机整体外观:

 


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4.2设备功能描述

4.2.1 总上料机械手组件


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总上料机械手组件:将来料电池抓取到总流水线上;

总上料机械手组件采用XZ轴伺服电机带动夹爪抓取电池的方式,电池到上料位时,感应器感应到电池到位时,机械手去夹取电池,将电池夹起后,通过旋转气缸旋转90度,然后将电池放到总上料流水拉上;

 

4.2.2总上料流水拉组件


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总上料流水拉组件:将来料电池输送到分料机械手上料位置。

流水拉组件采用由链条带动可调夹具的方式运输电池,总上料机械手将电池放在流水拉的入口端。由步进电机通过链轮带动链条转动,在流水拉的末端有一感应器,当电池移动到末端感应器感应到电池时,步进电机停止转动。

电机停转后,末端的电池定位气缸向前伸出,将在流水拉上晃动的电池定住,以保证机械手能准确的抓取电池。

 

4.2.3分料机械手组件


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分料机械手组件:将总上料流水线上的电池,分别抓取到2个工位的上料流水线上;

分料机械手组件采用XZ轴伺服电机带动夹爪抓取电池的方式,电池到上料位时,感应器感应到电池到位时,机械手去夹取电池,将电池夹起后,通过旋转气缸旋转90度,然后将电池分别放到两个工位的流水拉上;

 

4.2.4下料流水线组件


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上料流水线组件:将分料的电池输送到铆钢珠夹具上料的位置。

上料流水线组件采用由链条带动可调夹具的方式运输电池,总上料机械手将电池放在流水拉的入口端。由步进电机通过链轮带动链条转动,在流水拉的末端有一感应器,当电池移动到末端感应器感应到电池时,步进电机停止转动。

电机停转后,末端的电池定位气缸向前伸出,将在流水拉上晃动的电池定住,以保证机械手能准确的抓取电池。

 

4.2.5整形定位组件


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整形定位组件:对厚度不同的电池整形到一定的厚度,并将其固定住,送到封口的位置。

由机械手抓取两个电池放到该工位后,油缸开始动作,对两个电池整形,一至到电池厚度合格后,保持住油缸压力,将电池连同整个整形结构,通过气缸向前推到封口的位置。

封口完成后,电池和整形结构退回原位置,松开油缸,再由机械手将封口完成的电池取出。

 

4.2.6下料机械手组件


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上下料机械手组件:将电池从流水拉抓取到封口的位置,同时将封口完成的电池抓取到下料流水拉上。

上料流水拉上电池被定位气缸定住位置后,控制机械手气缸向下抓取两个电池,抓取到电池后,将电池提升起来,然后通过伺服连接丝杠带动机械手向前移动到封口位置,到位后控制机械手将电池放在封口工位上。

上料的同时,下料机械手也将封口工位上完成封口的电池抓取到下料流水拉上。

 

4.2.7 XY轴定位系统


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XY轴定位系统:CCD拍照后,通过计算得出电池注液孔的坐标,然后由伺服电机通过连接的丝杠将铆钢珠头送到,电池注液口的正上方,

 

4.2.8铆钢珠组件


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铆钢珠组件:对电池吸真空,并将钢珠压入电池注液孔内。

铆钢珠时,铆钢珠Z轴伺服电机带动丝杠连带铆珠组件向下运动,当检测对吸真空头贴到电池表面时,停止Z轴运动并锁定位置,然后开启负压使吸盘贴紧于电池上表面,电池内的空气被抽出,当真空度达到设定值后,铆钢珠气缸下压,铆钢珠头将钢珠压入注液孔内,铆钢珠气缸上的感应器感应到钢珠打到一定的深度后,控制气缸退回至原位;

压入钢珠后,电解液废液收集装置伸出套住铆钢珠头,然后将压缩空气吹入吸真空管路和吸钢珠管路,将管路内残留的电解液吹出,防止电解液在管路内结晶堵塞;

 

4.2.9钢珠杯组件


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钢珠杯组件:用于向铆钢珠头输送钢珠。

 

4.2.10整形残液收集组件


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整形残液收集组件:用于收集电池在整形时,补挤出的电解液。

 

4.2.11储液罐组件


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包含一大一小两个储液罐,主要用于真空收集的电解液的储存。

 

4.2.12机架系统:采用40x40x3方通焊接结构,强度好。基板采用不锈钢。机架烤漆颜色为客户色板颜色。

4.2.13控制系统:机器内部独立安装电气板,内部装有漏电开关,直流稳定性电源等电源回路部件,控制用PLC,继电器等。与外部的连接,采用连接器及端子台进行。PLC采用欧姆龙。电源电缆的天花板部分有穿孔。其它设备间的电缆、空气管道在下部进行配线和配管。

 

第五章  操作说明

二次封口机操作画面:

1.进入干燥室内必须穿着工作服,戴口罩、帽子,操作者还需要佩戴护目镜、橡胶手套;风淋通道门、货物通道门不允许对开,进出干燥室做到随手关门;

2. 干燥室内地面保持清洁,不允许有杂物;干燥室内不允许放置任何与工作无关的杂物,不允许在干燥室内喝水、吃食物;

3. 露点温度测量,露点仪(图1)置于注液室内后将探头保护套取下,按开机键开机后稳定15min读取注液室内的露点、温度,露点及温度达到工艺要求合格标准方可生产;环境露点:≤-30℃ 环境温度:20℃±5℃为合格,如发生环境温、湿度超标,及时报修工程部;

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 对二次封口机进行检查,保证设备上无电池、维修工具或其他杂物;

5. 检查气路(图2)压缩空气压力范围0.6-0.8MPa,指标合格才能生产;如不合格将压力表上方旋钮首先向下拔出,顺时针方向旋拧为压力增大,逆时针方向旋拧为压力减小,压力调节完成后将旋钮向上抬起;如调整后仍不合格由事业部报修工程部;

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6. 检查封口夹具(图3)两侧及底部是否有电解液结晶或残留,如果有残留需要使用抹布沾DMC将电解液或结晶擦拭干净;

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7. 检查钢珠杯内(图4)是否有足够钢珠,确保钢珠位于钢珠杯的1/3以上但不能超过钢珠杯的2/3;

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8. 设备检查确认无误后在设备点检卡上签字确认,钢球使用前需用卡尺抽检验钢球直径,合格使用;

9. 上述检查完毕后,点击控制面板(图5)【电源开】按钮,触摸屏初始化完成后进入控制界面(图6)

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10. 将【手动/自动】旋钮旋拧至手动状态,点击屏幕上的【手动画面】按钮,屏幕出现(图7)工位选择画面,点击屏幕上的【1#工位手动】按钮,屏幕出现1#工位手动画面(图8)

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11. 点击1#工位手动画面(图8)上的【吸钢珠真空】按钮,此时吸钢珠真空打开,用手将铆杆堵住观察吸钢珠真空表(图9)显示数值是否大于设定值(设定值为-75),如显示数值小于设定值报修工程; 点击1#工位手动画面(图8)上的【抽真空上下】按钮,此时铆杆外侧铆套下压,再点击【抽真空】按钮,用手将堵住铆套观察抽真空真空表(图9)显示数值是否大于设定值(设定值为-70),如显示数值小于设定值报修工程部;

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12. 真空检查完毕后,点击1#工位手动画面(图8)上的【手动画面】按钮,屏幕上出现工位选择画面(图7),点击【2#工位】按钮,按照上述1#工位调节步骤,将2#工位调节完毕,调节完毕后点击屏幕上【自动画面】按钮,返回(图6)控制界面;

13. 将工控机主机电源(图10)打开,待电脑进入系统后双击桌面CCD软件图标(图11)打开CCD软件,进入软件后点击界面(图12)【自动运行】按钮;

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14. 在控制界面(图6),点击【计数清零】按钮后将【手动/自动】旋钮旋拧至自动状态,待按钮变为红色后再点击【复位】按钮,等待屏幕【复位中】字样消失后,点击【启动】按钮,此时设备完成开机;

15. 当夹具内有电池残留,蜂鸣器蜂鸣提示且运行指示灯由绿色变为红色后,此时设备自动停机,操作者将(图6)控制面板上确认报警信息为夹具内有电池残留后,首先将(图7)控制面板上的【手动/自动】点击至手动状态后由操作者用手将夹具内电池手动取出,然后将控制面板上的(图7)【手动/自动】点击至自动状态,运行指示灯由红色变为绿色,连续点击俩次【启动】按钮,此时设备恢复生产;待下料拉带上除前俩个托盘位(安全位)后有空位后将夹具内电池取出电池放入即可。从设备取下电池时,必须保证设备处于停机状态,不允许设备运行时取下电池;

16. CCD出现NG电池,蜂鸣器蜂鸣提示且运行指示灯由绿色变为红色后,此时设备自动停机,操作者将(图6)控制面板上确认报警信息为CCD出现NG报警,连续点击俩次【启动】按钮,此时设备恢复生产;待NG电池放入下料流水拉带后手动拿出,待上料流水拉除前四个托盘位(安全位)出现空料放入即可;

17. 在吸钢珠时,1#/2#工位吸钢珠真空未达到设定值下限时,蜂鸣器蜂鸣提示且运行指示灯由绿色变为红色后,此时设备自动停机,操作者将(图7)控制面板上确认报警信息为1/2工位吸钢珠真空报警,首先将(图7)控制面板上的【手动/自动】点击至手动状态后,由操作者将DMC倒一瓶盖放入报警工位铆头下端由吸钢珠真空吸入清洗管道,将(图7)控制面板上的手动画面选择(1#/2#手动画面)点击到对应报警工位,屏幕出现1#/2#手动画面,点击铆套下顶钢珠位,铆杆吸上钢珠,真空表无报警后,将(图7)控制面板上【自动/手动】画面点击至自动画面,此时指示灯呈绿色,连续点击俩次【启动】即可,此时设备恢复生产。

18. 当设备其他部位出现故障,蜂鸣器蜂鸣提示且运行指示灯由绿色变为红色后,此时设备自动停机,操作者将(图6)控制面板上确认报警信息,将(图6)控制面板上的【手动/自动】旋钮旋拧至手动状态后由操作者报修工程部,工程部调试完成后,操作者检查各个抓料手上是否有电池,有电池需手动打开对应抓料气缸将电池取出,然后将控制面板上的(图6)【手动/自动】旋钮旋拧至自动状态,然后点击【复位】按钮,等待【复位中】字样消除后 ,点击启动按钮即可,此时设备恢复生产;

19. 操作者每1h检查气液分离器储液杯中电解液的液面高度,当液面高度大于3/4时,在控制界面(图6)按下【暂停】按钮,将气液分离器放液阀打开,下面使用容器接入放出的电解液,放空后关闭放液阀,在控制界面(图6)按下【启动】按钮恢复生产;

20. 当分选机出料结束后,中间分料流水拉带上无电池后,点击(图6)上的【清料】功能,将上料流水拉带上电池封口清料完成,夹具内残留电池需手动取出放入下料流水拉带上。清点俩个工位下料流水拉带上电池数量是否一样,如出现不均匀,手动均衡一下,如出现单数,需手动拿出清料;

21. 当电池全部转出至升降机后后,将控制面板Fig.6上的【急停】按钮关闭再打开,使用抹布沾少料DMC依次擦拭铆头Fig.14、上收集Fig.14、夹具Fig.3、CCD镜头Fig.14、封口机台面大板、大板上的气缸、导轨滑块Fig.15。


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22.擦拭完毕,点击(图6)控制画面【电源关】按钮即可完成关机。

 

 第七章   易损件清单

序号

名称

规格

所属组件

品牌

附图图号

1

磁性开关

CS-9D

电气

气立可


2

磁性开关

CS-6T

电气

气立可


3

磁性开关

CS-120

电气

气立可


4

电磁阀

4V110-06

电气

亚德客


5

电磁阀

4V130-06

电气

亚德客


6

中间继电器

MY2N-J24VDC

电气

OMRON


7

滑块

HGH20CA

定位组件

HIWIN


8

气缸

CDQSB16-50DCM

顶钢珠组件

SMC


9

铆头

冲针

铆钢珠组件

非标加工

ZRH02B-01-20C铆头

10

检测杆

SUS304

铆钢珠组件

非标加工

ZC020200-03-05-02检测杆


第六章 操作注意事项以及常见故障

6.1  启动时如果就绪灯不亮,先检查急停按钮是否复位,在看触摸屏上手动/自动转换开关是否选择在自动状态,如果两者都没问题,可按启动按钮,系统会自动提示哪些条件还没有满足,根据提示调整气缸传感器的位置或使电机归零,就绪灯亮方可进行自动操作。

6.2  第一次启动时应注意上下钢带的上料位置,检查传感器是否正常工作。

6.3  有故障发生时处理完故障后要把各气缸的状态恢复到之前的状态。

6.4  遇到问题需要处理,应按下暂停按钮,待机器停下来之后再进行操作。

6.5  机器在正常生产的过程中,不要用任何东西去挡传感器,使传感器产生信号以免使机器产生误动作。

6.6  各个传感器和感应器的参数、位置不要随意更改、挪动。

6.7  前后限位感应器主要在运行过程中超出设定值报警。在设定参数时设定超

出机械的有效范围时,停止报警。它的另一个功能是在初始上电时,如机

构在接近前限位或在接近后限位时,此时的前后限位感应器的作用是帮助

回机械原点功能。

6.8 正常情况下机器发生故障排除机械的原因外电气方面的原因应都是由各传

感器造成,下面就发生的现象与传感器的对应关系作如下介绍与机构有关的问题及处理方法:

6.8.1各汽缸原位、到位有磁性传感器,应检查此处的磁性传感器是否感应到。

6.8.2 传送带的安装

* 旋转调节螺母,将从动轴与主动轴的距离调到最小。

* 检查皮带的运行方向,按图一粗箭头方向将皮带套入托盘。

* 调节托盘两边的调节螺母,使皮带的张紧度适度。并使皮带置于托盘的中心位置。如图二

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6.8.3 传送带的调整(输送带往哪一边跑偏,哪一边调紧)

将皮带张紧度调整到适度,放到机子上运行,观察皮带运行情况。

1 如输送带在托盘中间,属正常状态,不用做任何调节。

2 若输送带往左偏,可进行如下调整:

① 可“调紧”左边的调节螺母,“左边”螺母调紧,需渐进式调整。边调整边观察,直到皮带回到中心位置为准。若发现调节螺母已很紧,请勿强行调整,可按以下“②”步骤调整

② 或者“调松”右边的调节螺母,“右边”螺母调松,需渐进式调整。边调整边观察,直到皮带回到中心位置为准。

若偏得比较大时,慢慢调节又难以回来,可先迅速调松右边的调节螺母,在皮带往中间走的同时再调紧右边的调节螺母,直到皮带回到中心位置为准。

④ 如输送带已经与侧面挡板有磨擦应立刻停机检查。

3. 若输送带往右偏,调整方法与上面相似。

 

6.4 故障及处理方法

1. 检查故障部位之前,先确认如下事项。

◆是否按照说明书进行正确的设定。

◆电源是否接通,接线插件是否有接触不良。

◆有无电线、配线类的断线或脱线。

◆螺丝、零部件类是否有脱落或松动。

◆设备的一部分或零部件类有无破损、烧损、异常发热、变色、变形以及磨损。

◆有无会导致障碍的铁锈或污垢。

2.为了检查而拆卸的接插件、零部件类,在检查完毕后,请重新正确复位。

3.急剧的环境变化、雷电或异常电压等导致的电源异常、机器的坠落、冲击

以及不是通常使用中所导致的直接事故原因时,有必要进行综合性检查。

 

                第七章   保养规范

 

7.1  目的

     对机械设备必要的维护保养,能减少故障发生率,延长设备的使用寿命。

7.2  适用范围

二次封口生产线

7.3  参考文献

7.4  日常维护保养

7.4.1操作者须先培训,合格后才能操作,操作应按操作规程进行,严禁野蛮操作和故障运行;

7.4.2上班前应对设备进行检查,确认无异常后方可进行操作;

7.4.3下班前设备保养

对机器表面粉尘、灰尘和油污进行擦拭;擦拭过程中应先关掉电源和气源;

7.4.4 运行日志

上班前的准备工作和检查生产过程中的运行情况,并加以维护,其中包括:

a.检查转动元件是否灵活,螺钉是否松动;。

b.检查设备有无赃物及异物体;

c.上电检查程序运行情况,根据生产计划设置并记录工艺参数;

d.检查气动三组件的过滤器上是否积水过多,油雾器上的油量是否过少;

e.不能正常运行或生产过程中出现异常,要立即停机检修,并填写好异常处理记

录。

7.5 周保养

7.5.1 对各种标识和操作规程进行检查、维护,做到物、卡一致,达到清晰、整

洁、美观的效果;

7.5.2 对设备作点检记录,并整理归档,总结分析故障发生规律,提出最佳整改

维修方案;

7.5.3 设备运行一段时间后可能会出现质量下降,应及时调整设备的同心

度,平行度等保证产品的质量。

7.5.4 设备运行中产生振动,可能使传感器及紧固件松脱,导致程序无法运行或

检测精度下降。应定时检查,保证设备正常生产。

7.5.5 对直线导轨,直线轴承的运动部分需加润滑脂或润滑油;

7.6月保养

7.6.1 每月对二次封口生产线进行检查、维护和保养,内容包括:

气路是否有泄漏;电路电缆绝缘层有无破损老化;传感器及紧固件有无松

脱,上下模是否平行,同步轮与电机是否有间隙。

7.6.2 每月根据运行记录,对常出现的异常情况,进行整改提高设备的完好率,

做到以预防为主,消除故障隐患,保证生产的顺利进行。

7.7年度保养

对二次封口生产线进行全面检查和保养。 

7.8 设备维护保养的管理

7.8.1 日常维护保养由操作者执行;

7.8.2 周保养由操作者执行;

7.8.3 设备管理员对设备进行管理,对操作者的操作和维护保养执行情况进行管理;

7.8.4 月保养由设备工程部组织进行,由设备负责人对设备的技术改造;

7.8.5 年度保养由公司组织进行。

 


核心技术能力