一种标准箱装配流水线的制作方法

本实用新型涉及一种标准箱装配流水线，适用于车用动力电池系统标准箱的装配。

背景技术：

动力电池系统标准箱的装配是电动汽车动力生产系统中的重要环节，然而多数汽车动力电池系统标准箱的装配以手工生产为主，劳动工作量大，生产效率低。且随着新能源汽车产业的加大与产业化，手工生产方式的产能已经跟不上客户的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种标准箱装配流水线，通过改善车用动力电池系统标准箱装配流水线上半自动人工装配工作站的单元布置顺序，来调整作业工序，减轻工人的劳动强度，增加安全性，提高生产效率，提高模组产能，降低人员配置。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种标准箱装配流水线，用于车用动力电池系统标准箱装配，其设有一条或并行的多条流水线设备；

任意一条流水线设备包含全自动的流水线滚筒装置，以及沿所述流水线滚筒装置配置的、与标准箱装配多个工序对应的多个半自动人工装配工作站；

各个半自动人工装配工作站根据所对应的工序，设有该工序所需物料的存放设备，并设有操作物料来执行相应工序的工具或机器人；

所述标准箱装配流水线还包含agv物流输送单元、系统下线单元；所述agv物流输送单元设有沿预定的agv物流输送系统行径路线移动的agv小车，和与所述agv小车相连接的物料周转架；所述agv小车将由物料周转架承载的物料，输送到各个半自动人工装配工作站；

所述系统下线单元设有运输设备，将从流水线滚筒装置下料的、已完成装配及检测的标准箱，运送到系统缓存货架处。

优选地，所述系统下线单元包含的运输设备包含电动叉车，其在流水线滚筒装置的后端与系统缓存货架之间往返移动，将生产完毕和数据检测合格的标准箱运送到系统缓存货架；所述系统缓存货架处设置有对标准箱的条码扫描的扫码枪，其与mes系统信号连接；

所述agv物流输送系统行径路线包含agv待命区，将物料装载到物料周转架的区域，流水线滚筒装置旁依次对应各个半自动人工装配工作站的区域，以及在流水线滚筒装置末端供agv小车调头后循原路返回agv待命区的调头区域；

所述半自动人工装配工作站包含：元器件安装单元、模块吊装入框单元、模块安装固定单元、集成线束安装单元、通讯检测单元、盖板安装及系统检测单元、线上称重单元。

优选地，所述半自动人工装配工作站包含的框体上料单元，设有卡板箱体小车和框体上料机器人；所述卡板箱体小车位于所在流水线设备的起始位置，对栈板和框体进行存放；所述框体上料机器人位于卡板箱体小车与流水线滚筒装置之间，卡板箱体小车内的栈板和框体，通过框体上料机器人的抓取，到达流水线滚筒装置的最前端，进而在流水线滚筒装置上流转。

优选地，所述半自动人工装配工作站包含的元器件安装单元，设置在所述框体上料单元之后的流水线滚筒装置处；

所述元器件安装单元对应的物料盒置放架及工具存放架上，放置的物料包含标签铭牌条码、箱体绝缘板，设置的工具包含标签铭牌条码和箱体绝缘板的黏贴或安装设备，以及对条码扫描的扫码枪；所述扫码枪与mes系统信号连接。

优选地，所述半自动人工装配工作站包含的模块吊装入框单元，设置在所述元器件安装单元之后的流水线滚筒装置处；

所述模块吊装入框单元包含模组抓取机器人，和与其信号连接的ccd相机视觉系统、自动测距系统；与该模块吊装入框单元对应设置的模组固定栈板处放有模组，所述模组通过模组抓取机器人的抓取，送到流转至该模块吊装入框单元处的框体内。

优选地，所述半自动人工装配工作站包含的模块安装固定单元，设置在所述模块吊装入框单元之后的流水线滚筒装置处；

所述模块安装固定单元对应的物料盒置放架及工具存放架上，放置的物料包含模组固定螺丝，设置的工具包含自动螺丝拧紧枪；所述自动螺丝拧紧枪与mes系统信号连接。

优选地，所述半自动人工装配工作站包含的集成线束安装单元，设置在所述模块安装固定单元之后的流水线滚筒装置处；

所述集成线束安装单元对应的物料盒置放架及工具存放架上，放置的物料包含低压线束、动力线束、线束连接用的螺丝，设置的工具包含自动螺丝拧紧枪，其将低压线束、动力线束安装至流转到该集成线束安装单元处的模组；所述自动螺丝拧紧枪与mes系统信号连接。

优选地，所述半自动人工装配工作站包含的通讯检测单元，设置在所述集成线束安装单元之后的流水线滚筒装置处；

所述通讯检测单元设置的工具，包含对流转到该通讯检测单元的模组进行bmu通讯检测的设备。

优选地，所述半自动人工装配工作站包含的盖板安装及系统检测单元，设置在所述通讯检测单元之后的流水线滚筒装置处；

所述盖板安装及系统检测单元对应的物料盒置放架及工具存放架上，放置的物料包含箱体盖板、连接框体和箱体盖板用的螺栓，设置的工具包含将箱体盖板安装至流转到该盖板安装及系统检测单元的模组的设备、自动螺丝拧紧枪，还包含对完成装配的标准箱进行系统检测的设备；

其中，所述自动螺丝拧紧枪与mes系统信号连接；所述进行系统检测的设备，进一步包含气密性测试仪、电池管理系统、车辆调整阻抗测试仪。

优选地，所述半自动人工装配工作站包含的线上称重单元，设置在所述盖板安装及系统检测单元之后的流水线滚筒装置处，

所述线上称重单元设置有测重设备，对流转到该线上称重单元的完成装配及测试的标准箱进行称重；所述测重设备与mes系统信号连接。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：改善了车用动力电池系统标准箱装配流水线中半自动人工装配工作站的单元布置顺序，由于使用了许多自动化机械来完成一些工序的操作，并采用流水线形式作业，使生产线的人员大大减少，而且劳动强度也下降许多，同时生产节奏大大加快，提高了生产效率和标准箱的产能。

附图说明

图1是本实用新型所述标准箱装配流水线的设备布局图；

图2是图1中对应框体上料单元的局部放大图；

图3是图1中对应元器件安装单元到模块吊装入框单元的局部放大图；

图4是图1中对应模块安装固定单元到线上称重单元的局部放大图；

图5是图1中对应电动叉车的局部放大图；

图6是图1中对应电动叉车及缓存货架的局部放大图；

图7是图1中对应agv小车及物料周转架的局部放大图。

具体实施方式

本实用新型基于车用动力电池系统标准箱的特点，提供一种标准箱装配流水线，通过全自动流水滚筒线与半自动人工装配工作站的结合，实现对标准箱的装配线各工序的自动化建设。

如图1所示，所述标准箱装配流水线包含多条流水线设备(本例有完全独立、功能相同的a线和b线)，每条流水线设备包含的流水线滚筒装置上，依次配置有框体上料单元3、元器件安装单元4、模块吊装入框单元6、模块安装固定单元9、集成线束安装单元11、通讯检测单元13、框体盖板安装及系统检测单元15、线上称重单元17；agv物流输送单元向流水线上的多个单元运送物料，送达的物料及各单元所需的工具置于对应的物料盒置放架及工具存放架26处。系统下线单元在流水线滚筒装置的后端与系统缓存货架22之间往返，系统缓存货架22可以是各流水线独立配置，也可以是多流水线共用的。

参见图2，框体上料单元3包含卡板箱体小车1和框体上料abb机器人2；卡板箱体小车1位于每条流水线的起始位置，用来存放栈板、框体(pack箱体)，由于框体体积大，重量大，使用框体上料abb机器人2抓取车上的栈板和框体来替代人工搬运和移动，灵活方便，稳定耐用，精确度高，并且大大增加了安全性。

栈板和框体被机器人抓取到流水线滚筒装置的最前端，进而依次经过元器件安装单元4、模块吊装入框单元6、模块安装固定单元9、集成线束安装单元11、通讯检测单元13、盖板安装及系统检测单元15、线上称重单元17的处理。

参见图3，在元器件安装单元4处，员工根据作业指导书黏贴标签铭牌条码和黏贴箱体绝缘板，使用扫码枪扫码把框体信息录入mes系统中，方便随时查看框体的完成情况及批次、型号、数量。为此，该单元对应的物料盒置放架及工具存放架26可以用于放置标签铭牌条码、箱体绝缘板及扫码枪，所述扫码枪信号连接mes系统。

在模块吊装入框单元6处，主要包含abb机器人、ccd相机视觉系统、自动测距系统三个部分，使用ccd视觉检测分析输出给abb机器人，来控制夹爪方向抓取模组入框，取代了人力，增加了安全性，排除了模组正负极短路的安全隐患。

参见图4，在模块安装固定单元9处，操作人员用博世公司的自动螺丝拧紧枪来自动、方便地固定模组，每个固定的螺丝的扭力和扭矩都可以直接在mes系统上进行追溯，确保每一个螺丝都拧紧到位。

在集成线束安装单元11处，进行动力线束连接和低压线束连接，使用自动螺丝拧紧枪拧紧，可以灵活方便地根据动力线束、低压线束和其它一些类型线束的不同规格的螺丝来切换拧紧头，满足各种扭矩及扭力，并且数据可追溯性强，取代了人工再检验扭力的合格性。

在盖板安装及系统检测单元15处，配有拧紧程序已经调试完毕的自动螺丝拧紧枪，由员工使用拧紧枪打框体上盖的螺丝，同时自动把拧紧数据上传至mes系统。为此，上述三个单元对应的物料盒置放架及工具存放架26，分别放置有螺丝及自动螺丝拧紧枪，所述自动螺丝拧紧枪与mes系统信号连接。

系统检测，包含在通讯检测单元13处进行的标准箱通讯检测，和在盖板安装及系统检测单元15处进行的气密性测试仪(ip检测仪)、电池管理系统(bms)、车辆调整阻抗测试仪(can总线测试仪)等，不需要人工接触高压，杜绝了人工操作高压带来的风险。

参见图5、图6，系统下线单元设置有电动叉车19，由员工使用电动叉车19将生产完毕和数据检测合格的标准箱运送到系统缓存货架22，在此通过扫码枪扫描标准箱的箱号及存入的货架的编号，并同步存到公司的mes系统中去，可以随时查阅整套电芯标准箱的完成情况、数量、时间。

参见图7，agv物流输送单元(automatedguidedvehicle自动导引车，简称agv)，包含2台agv小车24，agv小车24各自配置有物料周转架23(图7)。采用电磁自导装置的无人搬运车，由原先的专人配送改为全自动配送，取代了人力作业。

配合参见图1～图7所示，本实用新型的标准箱装配流水线的每条流水线上，框体上料单元3的框体上料abb机器人2分别将卡板箱体小车1上的栈板和框体抓取至流水线滚筒装置上，当系统程序检测到抓取完毕，栈板流至元器件安装单元4，该工位的操作员a·5安装辅助面板及粘贴框体条码，并用扫码枪扫描框体条码上传至mes系统，完毕后栈板流至模块吊装入框单元6，模组抓取abb机器人8配合ccd相机视觉系统及测距检测装置对模组进行xyz方向的偏移量调整，从而调整abb机器人夹爪的位置，从模组固定栈板7抓取模组分别至框体内的4个位置，完成后流至模块安装固定单元9，操作员b·10用螺丝拧紧枪安装模组固定长螺丝，并上传拧紧数据至mes系统，完成后流至集成线束安装单元11由操作员c·12安装模组的低压线束和动力线束，完成后流至通讯检测单元13由操作员d·14对模组进行bmu通讯检测，完成后流至盖板安装及系统检测单元15，由操作员e·16完成最后的箱体盖板安装以及对系统全面进行检测，包括模组电压、正负极对地短路测试、低压供电检测、壳体绝缘耐压等，全部完毕无问题的话箱体流至最后一个单元线上称重单元17，操作员f·18根据测得的值确认整个模组重量在工艺要求范围内的话将数据上传至mes系统，最后由操作员g·20,21用电动叉车19存入系统缓存货架22。期间，agv小车24拉动物料周转架23沿着预先设定的agv物流输送系统行径路线25，给每个工栈输送箱体装配需要的各种物料。

图示的实施例中，a线和b线内侧相邻，两线外围形成agv物流输送系统行径路线25；对应a线和b线的agv小车24，各自从“agv待命区”到达“物料上agv区域”，将物料装载到物料周转架23；再沿相应流水线的外围移动，依次到达元器件安装单元4、模块吊装入框单元6、模块安装固定单元9、集成线束安装单元11、通讯检测单元13、盖板安装及系统检测单元15、线上称重单元17旁；之后可以在流水线滚筒装置末端调头，循原路返回“agv待命区”。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。