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锂电池生产环节中scara机器人、协作机器人、移动机器人的应用

发布时间:2021-04-19

锂电池生产环节中scara机器人、协作机器人、移动机器人的应用


为了适应锂电行业的高速发展,锂电设备及电池生产企业在智能制造方面大力部署。


机器人作为智能设备的典型代表,在锂电行业的应用已经初见成效,从工业机器人到移动机器人(AGV/AMR)均越来越多的出现在各大锂电池厂商生产作业现场,并且认可度持续提升。


一方面,锂电行业的扩产潮为机器人应用带来了新的需求;另一方面,机器人可以更好的满足锂电柔性制造的需求,随着5G、工业互联网等技术的逐渐成熟与应用,5G+机器人、5G+AMR的应用开始成熟落地,加上工业互联网技术的加持,有望为锂电智能制造水平提升提供助力。


目前工业机器人在锂电行业应用主要呈现以下几个特点:


(1)以电池生产中后端工艺及PACK为主。

锂电池生产工艺中端环节的叠片、焊接、封装等工序涉及工业机器人较多,因为要保证生产效率及产品一致性;后端检测、组装和PACK涉及的工业机器人也较多,因为机器人能满足较大负载的抓取、搬运动作。


锂电池生产环节工业机器人的应用情况

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(2)数码电池以SCARA机器人为主,动力电池以多关节机器人为主。

SCARA机器人在实现产品的快速转型以及取代直线滑台上具有优势。在数码电池的生产过程中,因为电池产品种类多,需要频繁换型,SCARA使用量比较大;而动力电池产品相对单一且体积和重量较大,在产线后端的搬运和装箱上使用大负载的多关节机器人更方便。


锂电池生产环节机器人应用种类及领域

锂电池生产环节中scara机器人、协作机器人、移动机器人的应用

(3)智能仓储物流系统提升生产及管理智能化。

锂电池企业越来越重视其原料仓、线边仓及成品仓的智能化管理,因此越来越倾向于利用自动化立体仓库提升厂区空间的利用率及电池的便捷存取,同时使用AGV/AMR实现工艺之间的物料、半成品的运输,便于生产物料的监管。此外,将电池生产工艺与自动化物流系统结合,通过存储设备、输送设备、装盘区设备、NG站等专机,实现电池生产全工艺过程的自动化、智能化,达到生产企业预期的指标。


其中,移动机器人(AGV/AMR)在产线工序衔接及线边仓的重要程度已经无可替代,根据AGV在锂电行业的应用现状得出如下趋势:


1)AMR替代传统AGV

基于动力电池制造柔性与协作性要求较高的工艺环节,采用无辅助定位标识的SLAM导航的AGV(或AMR),可以更快的实现生产部署,同时更加灵活的路径规划及避障算法将节省运输效率。这种技术给部分替代传统AGV带来了可能性。此外,也可进一步解决极卷输送频次高、料架准确对接、车间空间复杂和人车混流等应用难题。


针对不同种类电池企业的产线差异,需要根据电池生产工艺做出定制化移动机器人方案,同时,还要考虑电池生产线的空间及布局,以便能够较快速的进行自转、绕行等路径的规划,从而提升移动机器人(AMR)的易用性。


加深移动机器人自身在智能制造体系中的利用率,保证与锂电行业设备所需的通信、抗干扰等能力,同时结合5G进行实施状态监测和数据上传,提高数字化管理及大数据监测的智能化生产。


随着锂电池企业对生产效率、产品的稳定性要求逐渐增加,同时市场对机器人认可度逐渐增加,未来机器人的使用领域也将逐渐增多。


1)协作机器人逐步渗透各个环节

协作机器人以安全性能为保障,而且其负载、速度、精度也提升到一定水平,这样不仅可以满足锂电行业对机器人高速的要求,同时保证人员、设备、产品的安全,而且其简单易部署的特点,可提高生产设备投资的回报率。


目前协作机器人+AI的功能越来越多,这将带动AI在生产中的应用水平,提升企业智能制造发展水平。


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