Battery module production line and production method

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、 “竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的发明人发现，现有的电池模组520生产过程中，在对电池模组520进行称重的工序中，所采用的生产方式多为先通过机械臂将生产线上的电池模组520转移至线下的称重平台130进行称重，称重完成之后再通过机械臂将电池模组520转移至线上，在此过程中，需要通过机械臂对电池模组520抓取两次，称重的过程较为繁琐，导致效率较低。

基于此，本申请提供了一种电池模组生产线以及生产方法，用以提高在对电池模组520进行称重这一工序的效率，加快称重工位的生产节拍。

本申请所提供的电池模组生产线包括称重工位，如图1所示，称重工位包括升降装置110、传输轨道120、称重平台130以及第一机器人。其中，升降装置110与传输轨道120或称重平台130传动连接，以使传输轨道120可相对于称重平台130上下运动；传输轨道120用于运输安装有电池模组520的托盘200，传输轨道120与称重平台130在竖直方向上上下设置，以使托盘200能够运动至称重平台130的上方，并且能够通过传输轨道120相对于称重平台130向下运动将托盘200转移至称重平台130；第一机器人用于抓取承载于称重平台130上的托盘200上的电池模组520。

相应地，本申请还提供了一种采用上述生产线测量电池模组520重量的生产方法，包括通过传输轨道120将承载有电池模组520的托盘200运送至称重平台130的上方，之后通过升降装置110使传输轨道120相对于称重平台130向下运动，使托盘200位于称重平台130上以进行第一次称重，第一次称重得到的数据为电池模组520与托盘200的总重量；采用第一机器人使电池模组520与托盘200分离，并由称重平台130进行第二次称重，第二次称重得到的数据为托盘200的重量；通过第一次称重与第二次称重得到的数据的差值计算电池模组520的重量。在计算得到电池模组520的重量之后，可根据电池模组520的重量是否满足要求而选择将电池模组520放置预设的位置。

采用本申请上述技术方案提供的生产线以及生产方法，在对电池模组520进行称重的过程中，仅需要采用第一机器人对电池模组520进行一次夹取即可完成对电池模组520的称重工作，进而提高对电池模组520进行称重的效率，加快称重工位处的生产节拍。

此外，本申请在进行第二次称重时，仅需要电池模组520与托盘200进行分离即可测得托盘200的重量，进而得到电池模组520的重量并判断电池模组520的重量是否合格。对于本领域的技术人员不难理解，本申请中，相当于是在第一机械手将电池模组520抓取后，即可直接将电池模组520转移至预设位置。而现有的采用将电池模组520抓取至线外进行称重，之后根据称得的重量将电池模组520再次抓取以放至预设位置的过程中，机械臂均需要完成将电池模组520从生产线转移至称重位置的位移行程，以及在得到电池模组520的重量后将电池模组520从称重位置转移至预设位置的行程。上述预设位置包括用于放置重量合格的电池模组520的位置以及重量不合格的电池模组520的位置，预设位置可以位于生产线上，也可以位于生产线外；本领域的技术人员可根据实际情况设置预设位置。

即，采用本申请所提供的对电池模组520进行称重的生产方法中，除了能够通过减少对电池模组520进行抓取的次数以提高效率外，还能够通过减少第一机器人的位移行程以加快称重工位的生产节拍，进而提高效率。

相应地，在电池模组生产线的一些实施方式中，电池模组生产线还包括控制模块，控制模块与称重平台130以及第一机器人均信号连接。控制模块内存储有合格的电池模组520的重量范围，且控制模块能够接收称重平台130在第一次称重与第二次称重过程中所测得的重量，并计算得到电池模组520的重量，控制模块通过判断计算得到的电池模组520的重量是否在合格的电池模组520的重量范围内，进而判断第一机器人所抓取的电池模组520是否合格，并向第一机器人发出相应指令，使第一机器人将电池模组520放置于相应的预设位置。由于称重的时间以及控制模块计算与判断的时间段，所以上述过程可理解为第一机器人从称重工位将电池模组520抓取后直接放至预设位置，减少了第一机器人的位移行程，提高了效率。

在上述实施方式中，第一机器人可以采用现有的机械臂或者是其它能够对电池模组520进行抓取与转移的现有设备；称重平台130可以是现有的电子称中用于放置待称重物体的托盘200，也可以是其它能够对物体进行称重的装置中用于放置待称重物体的托盘200。

进一步地，在电池模组生产线的一些实施方式中，如图2所示，称重工位还包括机架100，升降装置110、称重平台130与传输轨道120（图中未视出）均设置于机架100；升降装置110与传输轨道120传动连接。上述技术方案中，通过将升降装置110与称重平台130均设置于机架100，并且升降装置110与传输轨道120传动连接，通过升降装置110使传输轨道120向下运动，即可实现将承载于传输轨道120的托盘200放置在称重平台130上进行称重。优选地，上述实施方式中，传输轨道120与机架100滑动连接，以便于传输轨道120进行升降。

在其它一些电池模组生产线的实施方式中，也可以是升降装置110与称重平台130传动连接，通过升降装置110使称重平台130向上运动使承载于传输轨道120上的托盘200被称重平台130定顶起，进而实现对托盘200进行称重。

在一些电池模组生产线的实施方式中，升降装置110包括驱动件安装架以及安装于驱动件安装架的驱动件，驱动件安装架与机架100固定连接，驱动件与传输轨道120传动连接，以使传输轨道120能够向下运动，实现将位于传输轨道120上的托盘200转移至称重平台130。在另一些实施方式中，升降装置110也可不包括驱动件安装架，采用驱动件直接与机架100进行连接的方式，只要能够实现驱动传输轨道120上下运动即可。进一步地，驱动件可以采用气缸或者液缸等现有的驱动元件。

本申请中，传输轨道120用于传送托盘200，对于传输轨道120的形式并无具体限制，只要通过传输轨道120相对于称重平台130向下运动能够实现将托盘200设置于称重平台130即可。在一些实施方式中，传输轨道120可以是从托盘200运动方向的两侧对托盘200进行支撑并传送的传送带，称重平台130位于两侧的传送带之间。如图3所述，在另一些实施方式中，传输轨道120也可以是从托盘200运动方向的两侧对托盘200进行支撑并传送的传送链或传送辊121，称重平台130位于两侧的传送带或传送辊121之间。

本申请的发明人还发现，现有的电池模组生产线中，还存在因生产线布局不合理、不同工序的生产节拍不一致、自动化程度低等问题，导致生产效率低的情况。

基于此，在本申请提供的电池模组生产线的一些实施方式中，如图4所示，还包括前后设置的预处理线300与模组线400，预处理线300用于为模组线400提供电芯510，模组线400用于将预处理线300提供的电芯510组成电池模组520；模组线400与多条预处理线300对应；电芯510依次经过预处理线300与模组线400之后被组装成电池模组520。对于本领域的技术人员应不难理解，本申请所提供的称重工位位于模组线400；在模组线400上，需要完成将电芯510堆成电池组、在电池组的侧面焊接汇流排、在电池组的四周安装端板与侧板等工序，进而得到电池模组520。

对于本领域的技术人员而言应不难理解，电池模组520中包含多个电芯510，因此，预处理线300为模组线400提供电芯510的节拍会影响电池模组520的生产效率。上述技术方案中，通过使模组线400对应有多条预处理线300，能够使模组线400快速获取需要数量的电芯510，进而提高生产线的生产效率。优选地，每条模组线400对应两条预处理线300，以使预处理线300能够为快速地为模组线400提供电芯510，又能避免预处理线300提供电芯510的节拍过快导致模组线400的生产节拍相对过慢。在本申请中，并不限制模组线400的数量，模组线400可以是一条，也可以是多条。

进一步地，在电池模组生产线的一些实施方式中，预处理线300连接有上料工位，上料工位包括上料装置、上料辊道、两个上料口以及第二机器人；上料装置用于将电芯510放在上料辊道上，上料辊道将上料口连接，并且被配置为能够将电芯510送至上料口；第二机器人用于将两个上料口的电芯510转移至预处理线300。

上述技术方案中，每条预处理线300对应有两个上料口，能够持续地将电芯510转移至预处理线300，在一个上料口位置处的电芯510使用完毕后，可以从另一个上料口位置为预处理线300提供电芯510，避免中断，使得生产过程更加连续。

具体地，在一些实施方式中，上料装置包括AGV导向小车，通过AGV导向小车将装有电芯510的料框对接至上料辊道，上料辊道再将料框依次运送至每个上料口，当一个上料口位置处的料框中的电芯510使用完后，第二机器人可从另一上料口位置处的料框为预处理线300提供电芯510。请结合图5，图中第二机器人右侧的箭头为料框的流转方向示意，其中的满料框为装满有电芯510的料框，空料框为未装有电芯510的料框。

进一步地，在电池模组生产线的一些实施方式中，如图6所示，模组线400包括模组堆叠工位，模组堆叠工位位于称重工位之前；模组堆叠工位设置有堆叠台610，堆叠台610设置有托盘200以及用于对托盘200进行定位的定位平台；托盘200设置有定位销孔210，定位平台上设置有能够与定位销孔210配合的定位销。定位平台位于托盘200的下方，以使定位平台能够通过向上运动，使定位销与定位销孔210配合，进而实现对托盘200的定位。模组线400与预处理线300之间设置有第三机器人350，第三机器人350用于将预处理线300上的电芯510转移至托盘200，以使多个电芯510在模组堆叠工位组成电池组。

上述实施方式中，由于堆叠台610设置有用于对托盘200进行定位的定位平台，托盘200处于堆叠台610时位置固定；采用第三机器人350将电芯510从预处理线300抓取放置至托盘200的过程中，可以提高电芯510在托盘200上的位置精度，以便于后续在电芯510上安装汇流排以及在电芯510周围设置端板与侧板的操作。采用上述实施方式提供的电池模组生产线，由于托盘200的位置精度得到了保证，可以实现将电芯510在模组线400堆叠成电池组，相较于现有的一些实施方式中将电芯510在线下堆叠成电池组之后，再将电池组装置至模组线400上的生产方式，利用上述实施方式提供的电池模组生产线在模组线400上即可完成电芯510的堆叠过程，能够减少对电芯510的抓取次数，加快堆叠工位的生产节拍，提高电池模组520的生产效率。

进一步地，在电池模组生产线的一些实施方式中，堆叠台610的数量为预处理线300的数量的两倍，每两个堆叠台610对应一条预处理线300。通过每条预处理线300对应设置两个堆叠台610，两个堆叠台610可轮换参与电芯510的堆叠过程中，能够避免因模组线400上的节拍慢于预处理线300上的节拍，而导致堆叠台610上的电池组不能及时转移至下一工序，进而导致预处理线300的生产节拍被影响的问题。

进一步地，在电池模组生产线的一些实施方式中，模组线400还包括缓存工位，缓存工位为模组堆叠工位的下一工位，堆叠台610上的托盘200以及位于托盘200上的电池组通过第四机器人620转移至缓存工位。对于本领域的技术人员而言应不难理解，缓存工位应位于称重工位与堆叠工位之间。缓存工位被配置为能够容纳至少8个由模组堆叠工位提供的安装有电芯510的托盘200。上述实施方式中，由于缓存工位能够容纳至少8个安装有电芯510的托盘200，因此，在位于缓存工位后方的节拍较慢时，托盘200即其所承载的电池组可暂存在缓存工位中；在位于缓存工位后方的节拍较慢时，缓存工位中放置有一定量的电池组供后续工位使用，由于缓存工位的存在，操作人员通过观察缓存工位中托盘200的数量变化可以得知缓存工位前后工序生产节拍的相对快慢，进而对相关工序的生产节拍进行调整，通过设置缓存工位，还能够为调整生产节拍提供足够的时间。

进一步地，在电池模组生产线的一些实施方式中，模组线400还包括汇流排焊接工位，焊接工位位于模组堆叠工位与称重工位之间，汇流排焊接工位包括相对设置的第一焊接装置与第二焊接装置，第一焊接装置与第二焊接装置被配置为从电池组的两侧对与电池组电连接的汇流排进行焊接。通过第一焊接装置与第二焊接装置同时从电池组两侧对汇流排进行焊接，以提高电池模组520的生产效率。进一步，焊接工位可设置于缓存工位与称重工位之间。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。