本项目聚焦于新能源汽车电池模块制造过程中的关键环节——电池管理系统(BMS)集成与线束插接,旨在通过自主研发一套高精度、高效率、高可靠性的自动化插接设备,彻底解决当前行业普遍依赖人工操作所带来的精度差、效率低、一致性难保证及安全隐患等问题。项目积极响应国家《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》关于突破关键核心技术、提升智能制造水平的战略导向,致力于推动动力电池产线的自动化与智能化升级。
项目核心技术路线采用“全局定位-局部微调-同步压接”策略,设备主要由定位锁定组件与插入固定组件构成。定位锁定组件创新性地融合了带倾斜坡面的机械导向机构与电动真空吸盘,实现了设备与BMS模块的快速、精准初定位与刚性锁附,建立了极其稳定的工作基准。插入固定组件则通过特制的限位壳将数十根散乱线束端子物理隔离并固定于独立空腔内,有效杜绝错插;随后由伺服电机驱动的滚珠丝杠进行水平精调,并由高精度电动缸执行垂直方向的精准压接,确保所有端子一次性同步、无损、垂直插接到位。
核心创新点包括:
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协同定位与刚性锁附技术:结合机械导向与真空吸附,解决了设备与工件基准快速建立的难题,抗干扰能力强。
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多端子同步对齐与防错插结构:限位壳的独立空腔设计从物理结构上防止了端子错位与交叉。
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伺服控制的精准垂直插接机构:通过电动缸与伺服电机的协同控制,实现了插接力与插接路径的精确闭环管理。
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模块化与柔性化设计:关键治具(如限位壳、插入架)可快速更换,使设备能灵活适配不同型号的BMS模块与线束配置。
该设备在性能指标上表现卓越:单次插接循环时间小于10秒,效率较人工作业提升300%以上;定位精度达到±0.1mm,插接不良率从人工的约5%降至0.1%以下。设备结构稳固,核心元器件均选用高可靠性品牌,并通过了严格的耐久测试(超30,000次插接无故障)。
项目价值显著:
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经济效益:大幅提升生产效率与产品合格率,降低质量成本与人工依赖。
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质量与安全价值:消除人工作业导致的虚接、错插等质量隐患,同时杜绝操作人员工伤风险。
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产业推动价值:作为动力电池智能产线的关键装备,其推广应用将有力助推我国新能源汽车核心零部件制造水平的提升。
本项目成功研制的BMS线束自动插接设备,不仅为行业提供了切实可行的自动化解决方案,更具备了对接MES系统、集成机器视觉以实现更高水平智能制造的扩展潜力,市场前景广阔,对保障我国新能源汽车产业链安全与竞争优势具有重要战略意义。