【儀表網 行業科普】電動汽車(EV)制造業正在崛起，這對EV電池產生了很高的需求。隨著對電池需求的增加，高效自動化電池的生產制造過程對于滿足電動汽車市場的需求至關重要。交流伺服電機和機器人技術將在這些電池的自動化制造中發揮重要作用。
眾多不同類型的電動汽車，正在創造對電池的需求。除了電動汽車之外，像飛機、摩托車、休閑車、農業拖拉機甚至住宅草坪設備對電池的需求也在不斷增加。這些車輛和設備都使用電池，但是根據不同的需求，使用的電池技術也各不相同。
便攜式消費電子產品常用的鋰離子電池，是電動汽車和插電式混合動力車最受歡迎的選擇。鉛酸電池的成本最低，但其功率密度低，使其在電動汽車行業中成為最不受歡迎的解決方案。鎳氫電池具有高能量密度，并且已被證明非常耐用。它們通常用于混合動力電動汽車，然而，它們的高成本、相對較高的發熱量和自放電，限制了它們在電動汽車中的應用。隨著鋰離子電池成為電動汽車最受歡迎的電池選擇，對鋰電池的需求正在迅速增長，因此有必要提高電動汽車鋰電池的產量。
電動汽車的電池外殼通常有三種類型：
·圓柱形電池。這些電池可以大量堆疊，以組成可包含數百或數千個圓柱形電池的電池組。
·棱柱形電池呈長方形，可以非常有效地堆疊在工作包內。一個棱柱形電池可能包含與數百個圓柱形電池相同的能量。
·袋式電池的設計差異很大，使用的金屬袋具有柔韌性，可以安裝在狹小或形狀獨特的空間內。
這三種技術如今都被各種電動汽車制造商使用。然而，電動汽車需要許多這樣的電池才能為車輛產生足夠的電力。將這些電池集成到可行的電池組中需要大量的勞動力，這些勞動力可以自動化以產生大規模生產所需的吞吐量。制造過程中的繁瑣步驟為使用交流伺服系統和機器人自動組裝這些電池組創造了機會。
使用機器人技術進行電池裝卸
在交付給電動汽車制造商時，最有可能是將電池單元組成電池組，堆疊在托盤上。這些電池進入制造過程的第一步，是將它們從托盤上移除并投入生產線。這個過程稱為卸垛。實現這一過程的自動化，最有效的方法之一是使用卸垛機器人。機器人可提供可重復性和靈活性的良好平衡，可以正確地從托盤上移除箱子，并將其放置在輸送機上。托盤在運輸過程中經常發生移動、彎曲或壓縮，因此通常需要機器視覺和機器人相結合來正確解決這一應用問題。
一旦上了傳輸線，就需要將電池從裝運的箱子中取出。根據箱子和電池的復雜性，可以使用6軸機器人或使用交流伺服電機的龍門架解決方案來處理。
與拆箱過程類似，電池單元需要移動到電池座或電池組中。在典型情況下，這將是容納電池組的最后容器。這個過程也可以用交流伺服系統或六軸機器人來解決。如果生產線需要處理各類產品，機器人可能是最好的解決方案，因為它可以靈活地用于新產品。如果生產線專用于生產少量產品，使用交流伺服和機械執行器的龍門架解決方案，可能會提供更好的產量和擁有成本組合。
機器人粘合劑分配器
在電池組裝過程中的多個階段，都會使用粘合劑。這可能包括使用粘合劑將電池單元粘合在一起或粘合到電池組上，將電池單元粘附到冷卻板上，并使用密封粘合劑將頂蓋連接到電池組的底部托盤上。許多膠粘劑可以通過三軸XYZ龍門架進行涂覆，該龍門架與伺服驅動分配器相協調。根據分配模式的復雜性，控制器最好使用G代碼進行編程。
引線鍵合和激光焊接的自動化
電池組中的電池單元正確嵌套后，電池單元之間需要進行電氣連接。實現這一目的的常用工藝稱為引線鍵合。引線鍵合可為電池組中所有電池的連接提供靈活的解決方案。自動引線鍵合機可使用多個交流伺服器在電池與電池之間快速移動。
另一種將電池連接在一起的工藝稱為激光焊接。在此過程中，一個沖壓母線模板被放置在電池單元的頂部。然后，激光焊接機通過激光的受控脈沖將電池單元與母線熔接在一起。通常使用交流伺服系統在電池單元上移動激光焊接機。
電池組的存儲和拾取
完工的電池組需要從生產線上移除。對于大型生產線，這些電池組可能會進入自動存儲和揀選系統。這些系統用于在需要時存儲、分類和拾取電池組，使用大型六軸機器人和第七軸線性定位器，可以最好地實現自動化，該定位器允許機器人從頭到尾遍歷系統。機器人能夠到達多個位置，鉸接電池組并將其放置在所需的位置，這使其成為該應用的理想解決方案。
隨著汽車制造商重組其裝配過程以支持電動汽車，電動汽車和電池制造正在創造許多新的自動化機會。許多應用與其它行業中的過程相似或略有不同。使用集成交流伺服和機器人技術的解決方案，將在這一新興行業的自動化應用中發揮重要作用。
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