자동 파우치 배터리 조립 라인 프로젝트 요약
저희 회사는 디자인에 전념하고 있습니다. 완전 자동화 파우치 배터리 조립 라인인간의 개입을 최소화하거나 없애는 것을 목표로 합니다. 모든 공정은 고객사의 제조 실행 시스템(MES)과 완벽하게 통합되어 완벽한 추적성과 공정 제어를 보장합니다. 본 프레젠테이션에서는 현재의 수동 공정과 각 단계별로 제안하는 자동화 솔루션, 그리고 다음과 같은 주요 요구 사항을 간략하게 설명합니다.
- 자동 적재/하역
- 인라인 테스트 및 검사
- 비전 시스템 및 QR 코드 판독
- 지능형 분류 및 거부
- 최종 포장 및 팔레트 적재
자동 파우치 배터리 조립 공정 솔루션
프로세스 1 – OCV 및 IR 테스트
현재 진행 중인 프로세스:
현재 배터리 셀은 트레이에 담겨 입고됩니다. 작업자가 트레이에서 셀을 수동으로 꺼내 개방회로 전압(OCV) 및 적외선(IR) 테스트 장비에 넣습니다. 다른 작업자는 QR 코드(제조사 부품 번호)를 읽고 셀의 현재 % 전하량을 공급업체 데이터베이스와 비교합니다. 불량 셀은 지정된 트레이에 따로 분류됩니다.
당사의 자동화 솔루션:
트레이에서 세포를 집어 올리고, 개방 회로 전압(OCV) 및 적외선(IR) 검사를 수행하고, 결과를 데이터베이스와 비교하여 세포를 분류하는 자동화 시스템을 도입할 것을 제안합니다. 이 시스템에는 불량품을 걸러내는 폐기 스테이션이 포함되며, 양호한 세포는 자동으로 다음 공정으로 이송됩니다. 또한, 작업자가 가져갈 수 있도록 빈 트레이를 제공합니다. 각 공정이 끝날 때마다 알림을 위해 적절한 로그 구조에 따라 시스템으로 로그를 전송합니다.
프로세스 2 – 패드 및 QR 코드 인쇄
현재 진행 중인 프로세스:
현재 작업 흐름에서 작업자는 트레이에서 셀을 꺼내 케이스에 넣은 다음, 케이스와 셀을 회전 테이블로 옮겨 패드 인쇄를 진행합니다. 플라즈마 클리닝 노즐을 사용하여 로고와 정보를 인쇄하기 전에 셀을 세척합니다. 인쇄가 완료되면 작업자는 케이스와 셀을 회전 테이블에서 제거하고, 케이스는 테이블 위에 놓고 셀은 VideoJet 1620 프린터가 장착된 컨베이어에 올려 QR 코드, 날짜 및 로트 번호를 인쇄합니다.
당사의 자동화 솔루션:
저희는 OCV 및 IR 테스트에서 얻은 세포들을 받아 모든 단계를 사람의 개입 없이 자동화하여 이 과정을 완전히 자동화하는 것을 목표로 합니다. 프린팅 후에는 자동 육안 검사 시스템이 설치되어 양품과 불량품을 구분하는 컨베이어 벨트가 필요합니다. 또한, 각 공정이 완료되면 적절한 로그 구조에 따라 로그가 생성되어 시스템으로 전송됩니다.
3단계 – 경화 오븐
현재 진행 중인 프로세스:
현재 작업자는 세포를 트레이에 넣고 2시간 동안 경화시킵니다.
당사의 자동화 솔루션:
2차 공정 후, 세포는 자동으로 경화 오븐으로 이송된 후 다음 단계로 넘어갑니다. 공정이 완료되면, 알림 목적으로 설정된 로그 구조에 따라 시스템에 로그가 전송됩니다.
공정 4 – 셀 테이프 부착
현재 진행 중인 프로세스:
현재 작업 흐름에는 여러 작업자가 참여합니다. 작업자 1은 트레이에서 셀을 꺼내 라인에 놓고, 작업자 2는 기둥에 테이프를 붙입니다. 작업자 3은 측면에 테이프를 붙이고, 작업자 4는 셀을 검사한 후 트레이에 담아 다음 공정으로 보냅니다.
당사의 자동화 솔루션:
우리는 전체 공정을 자동화하여 경화 오븐에서 나온 세포를 직접 받아들일 것입니다. 경화가 완료되면 컨베이어를 통해 다음 공정으로 이송됩니다. 각 공정이 완료되면 정해진 로그 구조에 따라 시스템에 로그가 전송됩니다.
공정 5 – 탭 절단
현재 진행 중인 프로세스:
현재 방식에서는 작업자가 수동으로 회전 테이블에 셀을 올려놓고 세라믹 블레이드를 사용하여 탭을 다듬고 정렬합니다.
당사의 자동화 솔루션:
본 논문에서는 라벨 부착 후 자동 로딩 시스템을 제안합니다. 이 시스템은 세라믹 블레이드를 사용하여 탭을 정렬하고 다듬고, 크기를 검사하고, 다음 공정으로 보내기 전에 버(burr) 유무를 확인합니다. 불량품은 불량품 처리 스테이션으로 보내집니다. 모든 공정은 설정된 구조에 따라 로그를 생성하여 시스템으로 전송하는 것으로 마무리됩니다.
공정 6 – 레이저 용접
현재 진행 중인 프로세스:
현재 작업자는 트레이에서 셀을 집어 고정 장치에 놓고 BMS(PCBA)를 추가합니다. 고정 장치는 레이저 용접기에 넣어 납땜합니다. 이후 작업자는 품질 관리를 위해 납땜 부위를 검사합니다.
당사의 자동화 솔루션:
포스트탭 절단 후 자동 로딩, BMS 자동 피킹 및 배치, 정렬, 레이저 용접, 검사 및 QR 코드 판독을 자동화하는 시스템을 구축할 예정입니다. 불량 부품은 불량품 처리 스테이션으로 보내집니다. 또한, 필요에 따라 공정 로그가 시스템으로 전송됩니다.
7단계 – 배터리 테이프 부착
현재 진행 중인 프로세스:
현재 작업자들은 BMS 접점에 마일라 필름을 수동으로 부착하고, 노멕스 테이프를 붙이고, 적절한 접착을 보장하기 위해 여러 단계를 수행하고 있습니다.
당사의 자동화 솔루션:
자동 적재 및 하역을 포함한 전체 프로세스를 자동화할 것입니다. 각 단계가 끝날 때마다 로그가 생성되어 시스템으로 전송되어 문서화 및 추적이 가능해집니다.
프로세스 8 – 전기 테스트
당사의 자동화 솔루션:
이 단계에서는 이전 공정에서 나온 배터리를 받아 자동 로딩하고 전기 테스트(전압, 저항, 임피던스 등)를 수행합니다. 양호한 배터리는 다음 공정으로 넘어가고, 불량품은 불량품 처리 스테이션으로 보내집니다. 테스트가 완료되면 시스템에 로그가 전송됩니다.
공정 9 – 치수 테스트
당사의 자동화 솔루션:
이 단계 또한 자동화되어 치수 검사를 수행하며, 배터리는 자동으로 장착 및 검사됩니다. 양호한 배터리는 다음 공정으로 이동하고, 불량 배터리는 폐기 스테이션으로 보내집니다. 모든 관련 로그는 시스템에 전송됩니다.
공정 10 – 누출 테스트
현재 진행 중인 프로세스:
작업자가 가스 누출 측정기에 배터리를 수동으로 삽입합니다.
당사의 자동화 솔루션:
자동 적재/하역 및 불량품 분리 작업을 포함하여 동일한 프로세스를 실행할 예정입니다. 프로세스가 완료되면 요구되는 문서 구조에 따라 로그가 당사 시스템으로 전송됩니다.
공정 11 – 최종 검사
현재 진행 중인 프로세스:
작업자는 현미경을 사용하여 육안 검사를 통해 취급 중 발생할 수 있는 물리적 손상을 평가합니다.
당사의 자동화 솔루션:
배터리 검사를 위한 자동 적재 및 하역 시스템을 도입하여 자동화된 육안 검사를 지원할 것입니다. 불량 부품은 별도로 분류하고, 관련 로그를 시스템에 전송할 예정입니다.
절차 12 – X선 분석
현재 진행 중인 프로세스:
현재 작업자들은 충격이나 기형을 감지하기 위한 내부 검사를 위해 X선 기계에 배터리를 장착합니다.
당사의 자동화 솔루션:
저희는 배터리의 자동 로딩 및 언로딩을 포함한 이 프로세스를 자동화하고, 적절한 로그 구조에 따라 각 단계가 완료된 후 시스템에 로그를 전송하는 것을 목표로 합니다.
프로세스 13 – 포장
현재 진행 중인 프로세스:
X선 검사 후, 승인된 배터리는 작업자가 수동으로 트레이에 담고, QR 코드를 스캔하고, 트레이의 무게를 측정하고, 승인되면 쌓아 올립니다.
당사의 자동화 솔루션:
X선 검사 후 승인된 배터리를 트레이에 자동으로 담는 로봇 팔을 도입할 예정입니다. 트레이는 QR 코드 판독을 위한 스캐닝 지점으로 이동한 후 자동 계량 스테이션을 거칩니다. 기준을 충족하는 트레이는 로봇 시스템에 의해 적재되고, ESD 안전 백으로 포장된 후 로봇 로더를 사용하여 상자에 담깁니다. 마지막으로, 자동 라벨링 시스템이 각 상자에 상세 정보 라벨을 부착한 후 하역합니다. 각 공정이 완료될 때마다 시스템에 로그가 입력됩니다.
공정 14 – 팔레트 적재
현재 진행 중인 프로세스:
현재 작업자들은 수동으로 상자를 팔레트에 올려놓고 있습니다.
당사의 자동화 솔루션:
6축 로봇을 투입하여 박스를 집어 팔레트에 적재합니다. 팔레트 적재가 완료되면 자동 라벨 부착기가 상세 라벨을 출력하여 팔레트에 부착합니다. 전체 설비는 포장되어 작업자가 수령할 수 있도록 준비됩니다. 각 공정이 완료될 때마다 관련 로그 구조에 따라 시스템에 로그가 전송되어 알림이 전송됩니다.
태그:자동 파우치 배터리 조립 라인