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动力电池铜排软连接自动化生产线的研究与开发

刘鸿宇  
【摘要】:铜排软连接是电动汽车动力电池的重要连接件,是现阶段电池连接技术的主要发展方向,但当前的铜排软连接生产方式还停留在人工半自动生产的阶段,产品质量和生产效率难以保障。为了解决现有生产技术存在的问题,以铜排软连接的生产工艺为基础,综合运用可编程控制器技术、机械手技术、传感技术、液压和气压传动技术,整合铜排软连接生产的各个工序,将铜排的剪切、叠放、固定夹紧、焊接、套管、烤管工序整合到一套自动化生产线上,实现铜排生产的自动化,大幅提高铜排软连接的生产效率和产品质量,这对动力电池技术、电动汽车技术乃至未来的交通方式都有重要意义。本文以某铜排软连接生产企业的生产线为工程背景。为实现公司主要产品铜排软连接自动化生产,研究并开发了铜排软连接的自动化生产线。主要工作内容包括以下几个方面:(1)生产线整体结构设计:通过分析铜排软连接的加工工艺和产品要求,以生产工艺的时间顺序和连续性为原则,确定自动化生产线的布局,使用solidworks软件建立自动化生产线的整体模型并完成仿真,防止机械手与各加工设备发生干涉。(2)生产线装置设计:选择输送带作为自动生产线的输送装置,将铜排软连接运送到设定位置;使用机械手抓取铜排软连接,并为数控机床设计专用自动化夹具完成工件的自动装夹和转运。(3)生产线控制系统设计:为了实现生产线的自动化,根据生产工艺的控制要求,分析了各个设备之间的通讯信号,完成PLC、机械手、各数控机床信号地址的分配;根据信号表完成软连接自动化生产线的控制电路的设计。(4)铜排软连接自动化生产线理论设计完成后进行实体生产线的开发,对部分生产工艺进行小批量试加工,加工后的零件达到产品技术要求,生产过程稳定,达到了设计的要求。


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