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工业机器人在锂电池自动化生产中的应用

    锂电池被广泛应用于储能电源系统、军事等领域，近几年锂电池需求量持续攀升。而目前锂电行业自动化程度不高，生产效率低，产品稳定性不足,这正是引发机器人应用爆点的契机。

目前国内锂离子电池产业化存在的主要问题,是电池质量一致性不好，多是由于人工操作、设备精度差造成系统误差大,不能连续化生产所致。锂电池生产工艺属于离散式生产方式,虽然生产过程中已使用了大量的自动化专机,但整体自动化程度仍较低,各生产环节之间的衔接,仍然是以人工为主。要从根本上解决锂离子电池生产质量一致性差的问题，还要靠提高生产设备控制精度、生产线自动化水平来解决。动力电池和储能电池对电池的一致性、电池生产线中的质量管控，提出了更高的技术要求，客观需要引入工业机器人技术。

随着劳动力成本的迅速增长以及机器人价格的下降,在生产线中,应用机器人代替人工的优势,已经逐渐显现,机器人的应用具有重复定位精度高、可靠性高、生产柔性化等优势,能极大提高生产效率和产品品质。通过将机器人技术与锂电池生产技术相结合,可大幅度提高锂电池生产线的自动化和智能化程度,提高生产效率和产品质量，带动锂电池生产企业进行技术升级和改造。同时,与人工智能技术、自动化、信息化等智能制造技术融合,不仅是实现无人化工厂的前提,也是国内锂电池等离散制造生产线的未来发展趋势。一条全自动产业线的形成,需要各种不同类型机器人的相互配合,在对机器人进行选型时，需要综合考虑持重能力、工作空间、自由度、灵活度、精度、移动速度和使用领域等因素。目前,锂电池行业使用最多的机器人,是线性模组机器人和SCARA机器人，主要是在生产线中进行搬运和换型的工作。

在锂电池的生产过程中,要把成品从生产线上自动取下来，送到检测处通过智能图像处理系统进行外观检验,然后把合格产品送入特定的包装容器内,把不合格的产品送入另一容器内。这是欧洲最大的电池生产厂家Sonnenschein在电池生产中,包装前的最后一个环节,而在整个电池生产过程中,有几个工位用百格拉的码垛机器人。尽管这些机器人所完成的功能不完全一样,但成本低，效率高，更实用，在欧美国家,被广泛应用生产中。

根据锂电池生产的工艺流程,通过在上述生产过程中引入自由度工业机器人,取代了原先所需的人工操作,以机器人为中心,叠片机、焊接机及裁切机的位置布置均在机器人的臂展范围内,在其运动区域内应保证无干扰。在布置位置时综合考虑人的行走空间,并在周围布置了基本的围栏防护,防止未经授权人员进入到机器人工作区域,确保人员安全。机器人对叠片机完成的叠片电池进行抓取,并搬运到焊接机上对极耳进行焊接,再搬运到裁切机对极耳的突出部分进行裁剪,以此实现无人化作业。

    如今锂电池正在往安全性以及标准化的方向发展，设备的高精度、高效率、系列化以及高自动化生产线,将成为行业发展的大方向。工业机器人在动力锂电池行业中的应用已经相对成熟，可以降低人工成本,提高设备自动化,无人化,将安全风险和损失降低到最低,同时，产品的质量高;品质好，企业的产能得到明显的扩充，带来更大的效益，极大的提高企业的核心竞争力。