目前,工业机器人在锂电池行业的应用具有以下特点:
1)关注电池生产中的后端流程和PACK。
锂离子电池生产过程中间有很多工业机器人参与叠片、焊接、封装等工序,因为要保证生产效率和产品一致性;也有很多工业机器人参与后端检查、组装和PACK,因为机器人可以满足重负载的抓取和搬运动作。
工业机器人在锂离子电池生产中的应用。
2) SCARA是数字电池的主力,多关节机器人是动力锂电池的主力。
SCARA在实现产品快速转型、替代直线滑台方面具有优势。在数字化电池生产过程中,由于电池产品种类繁多,需要频繁更换类型,SCARA使用量较大;但是动力锂电池产品比较单一,体积和重量都比较大,所以在产线后端的搬运和包装中使用重型多关节机器人更加方便
机器人在锂离子电池生产中的应用类型和领域。
3)智能仓储物流系统提高了生产管理的智能化。
锂离子电池公司越来越重视其原材料仓库、侧仓和成品仓库的智能化管理,因此倾向于使用自动化仓库来提高工厂空间的利用率和电池的便捷存取。同时利用AGV/AMR实现工序间物料和半成品的运输,便于生产物料的监管。此外,电池生产过程与自动化物流系统完美结合,通过仓储设备、运输设备、装车区设备、ng站等专用机器,电池生产全过程实现自动化、智能化,实现了生产公司的预期目标。
4)国外品牌主导工业机器人应用,国内品牌主导移动机器人应用。
多关节机器人和SCARA机器人是锂电池行业应用最广泛的工业机器人。基于品牌优势和产品的长期可靠性,国外品牌在锂电池行业占据一定的主导地位。大部分锂电池厂商主要使用国外品牌的机器人,少数尝试国产品牌的机器人。
移动机器人(AGV/AMR)在锂电池行业的应用以国内厂商为主,以其高性价比、高稳定性、高服务质量等优势不断得到锂电池厂商的认可。此外,国内移动机器人(AGV/AMR)公司还可以针对锂电池行业的特定场景开发定制化产品,一定程度上解决了锂电池厂商的痛点,获得了持续的订单需求。
其中,移动机器人(AGV/AMR)在产线流程连接和侧仓中的重要性是不可替代的。根据AGV在锂电池行业的应用现状,得出以下趋势:
1)AGV自身精度进一步提高。
就电池原厂产线而言,涂装滚切机前道工序自动上下料的最大难点在于对接精度要求高,仅靠车身本身的定位精度/对接精度很难达到。一般用摄像头辅助定位来提高精度,这就导致了时间成本。因此,提高AGV本身的精度对产品应用和生产效率至关重要。2)AMR取代传统AGV。
基于动力锂电池制造对灵活性和协作性的高要求,无辅助定位标志的带SLAM导航的AGV(或AMR)可以更快地实现生产部署,更灵活的路径规划和避障算法将节省运输效率。这项技术使得部分替代传统AGV成为可能。此外,还可以进一步解决极卷运输频率高、料架对接准确、车间空间复杂、人车混流等应用问题。
3)对3)AGV定制的需求提高。
根据不同电池公司生产线的差异,要根据电池生产工艺制作定制化AGV,同时要考虑电池生产线的空间和布局,这样可以快速进行旋转、绕行等路径的规划,从而提高定制化AGV的可用性。
此外,还要深化AGV本身在智能制造系统中的利用率,保证锂电池行业设备所需的通信和抗干扰能力,同时结合5G进行状态监测和数据上传,提升数字化管理和大数据监测的智能化生产。
随着锂离子电池公司对生产效率和产品稳定性的要求越来越高,以及市场对机器人的认可度越来越高,未来机器人的应用领域将逐渐增加。
1)行业专用工业机器人。
针对工业机器人尚未渗透到锂电池行业的过程,专用工业机器人的开发不仅与生产设备无缝连接,而且提高了工业机器人的集成能力,保证了生产的灵活性,提高了产品的一致性。例如,移动机器人专门开发了AGV,可用于单臂搬运和展开和展开的背包搬运。
2)协作机器人逐渐渗透到各个环节。
协作机器人以安全为保障,其负载、速度和精度也提高到一定水平,既能满足锂电池行业的高速高效要求,又能保证人员、设备和产品的安全。而且简单易部署,可以提高生产设备的投资回报。
此外,协作机器人AI的功能越来越多,将带动AI在生产中的应用水平,提升公司智能制造的发展水平。
3)集成度更高的工业机器人。
由于锂电池行业的生产设备高度集成化,生产线对生产节奏、生产安全和生产信息化有更高的要求,提高工业机器人的集成能力,将大大缩短扩产建厂的周期,为未来运维带来便利。
首先保证工业机器人本身的集成度,即其配套夹具、吸盘、视觉和力传感器的集成能力,同时保证其通信稳定性、抗干扰能力和维护方便性。其次,提高工业机器人和锂电池生产设备的高度集成能力和易操作能力,有更多的锂电池生产专用生产设备,可以根据不同工艺的要求无缝、自由地集成到生产线上,有利于工业机器人的灵活使用。最后,随着智能制造的发展,工业机器人的状态监测和实时监控要求工业机器人提高数字化和智能化水平。