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      動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯系統(tǒng)及方法

      1246   編輯:中冶有色技術網(wǎng)   來源:中南大學  
      2024-01-11 15:39:21
      權利要求書: 1.一種動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯系統(tǒng),其特征在于,包括:打碼裝盤機,用于根據(jù)編碼規(guī)則自動將電池碼打印在電池表面,并依托機械手自動裝入電池容器托盤,且所述打碼裝盤機包括:電池上料機械手、電池傳送帶、噴碼裝置、控制系統(tǒng)、RFID讀寫器、裝盤機械手、碼垛機器人;

      所述電池容器托盤,設置有可重復讀寫的RFID芯片和矩陣式單元格,各所述單元格用于盛裝電池并設有與化成柜進行充放電配合的卡槽結(jié)構,且所述電池容器托盤的RFID芯片里存儲的信息包括電池批次號、型號、主材、容量段;

      中心服務器,用于設置所述電池容器托盤內(nèi)各單元格的編碼規(guī)則,并將各電池碼與相對應單元格的編碼信息及托盤RFID信息關聯(lián)并記錄在系統(tǒng)中,然后指令抓取型AG將所述電池容器托盤嵌入所述化成柜的對應位置中;

      所述化成柜的各卡槽結(jié)構中設有用于讀取所述電池容器托盤RFID芯片信息的讀寫器,相應的讀寫器將讀取的RFID芯片信息上傳關聯(lián)的邊緣計算服務器和所述中心服務器;

      所述中心服務器還用于當所述電池容器托盤放置完成后,發(fā)送啟動指令給所述邊緣計算服務器,由所述邊緣計算服務器根據(jù)初始化的生產(chǎn)工藝控制化成柜進行正常充放電過程,并將各電池的充放電數(shù)據(jù)記錄在系統(tǒng)溯源的關聯(lián)信息中;所述關聯(lián)信息還包括各電池碼與相對應托盤RFID信息、托盤內(nèi)相對應單元格的編碼信息及化成柜的點位信息,且所述中心服務器還用于根據(jù)所述邊緣計算服務器所控化成柜負載情況,動態(tài)排產(chǎn)化成柜生產(chǎn)任務,并根據(jù)生產(chǎn)任務、AG的狀態(tài)、化成柜負載情況規(guī)劃AG最優(yōu)路徑;

      所述系統(tǒng)還包括:

      與所述中心服務器建立通信連接的分揀裝置,用于通過掃描傳送帶傳送的電池容器托盤的RFID芯片信息,然后根據(jù)讀取的RFID芯片信息獲取由所述邊緣計算服務器根據(jù)充放電數(shù)據(jù)得出的化成分容結(jié)果,并根據(jù)該化成分容結(jié)果按照容量段分揀電池。

      2.根據(jù)權利要求1所述的動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯系統(tǒng),其特征在于,所述化成柜的充放電數(shù)據(jù)包括化成柜點位信息、充放電電壓、充放電電流、充放電電阻、充放電電容以及時間戳。

      3.根據(jù)權利要求1至2任一所述的動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯系統(tǒng),其特征在于,所述邊緣計算服務器還用于采用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的設備故障診斷算法以及構建簡化的電池機理模型,實現(xiàn)化成柜以及電池異常診斷。

      4.一種動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯方法,其特征在于,包括:步驟S1、在電池容器托盤部署可重復讀寫的RFID芯片和矩陣式單元格,各所述單元格用于盛裝電池并設有與化成柜進行充放電配合的卡槽結(jié)構;

      步驟S2、由中心服務器設置所述電池容器托盤內(nèi)各單元格的編碼規(guī)則,以打碼裝盤機根據(jù)編碼規(guī)則自動將電池碼打印在電池表面,并依托機械手自動裝入電池容器托盤;同時,所述中心服務器將各電池碼與相對應單元格的編碼信息及托盤RFID信息關聯(lián)并記錄在系統(tǒng)中,然后指令抓取型AG將所述電池容器托盤嵌入所述化成柜的對應位置中,且所述打碼裝盤機根據(jù)編碼規(guī)則自動將電池碼打印在電池表面包括:打碼裝盤機的操作人員利用掃描槍按照批次掃描將要打碼裝盤的電池,掃描獲得電池批次信息通過所述打碼裝盤機的控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)通過傳遞電池批次信息到所述中心服務器,中心服務器接收到批次信息后,根據(jù)預先設定好的編碼規(guī)則動態(tài)生成電池編碼,并將生成的編碼下發(fā)到控制系統(tǒng)中,同時觸發(fā)所述打碼裝盤機開始工作,打碼裝盤機默認情況下按照所述容器托盤的最大容量控制機械手進行裝盤,裝盤完成后控制系統(tǒng)讀取托盤RFID的ID信息并將其與裝盤電池編碼關聯(lián),控制系統(tǒng)將關聯(lián)完成后的信息上傳至所述中心服務器中;

      所述中心服務器根據(jù)實時監(jiān)控邊緣計算服務器所控化成柜負載情況,動態(tài)排產(chǎn)化成柜生產(chǎn)任務,并根據(jù)生產(chǎn)任務、AG的狀態(tài)、化成柜負載情況規(guī)劃AG最優(yōu)路徑,并驅(qū)動相應AG進行物料搬運,最后將電池容器托盤固定到相應化成柜卡槽中;

      步驟S3、以所述化成柜的各卡槽結(jié)構中設置用于讀取所述電池容器托盤RFID芯片信息的讀寫器將讀取的RFID芯片信息上傳關聯(lián)的邊緣計算服務器和所述中心服務器;

      步驟S4、當所述電池容器托盤放置完成后,所述中心服務器發(fā)送啟動指令給所述邊緣計算服務器,由所述邊緣計算服務器根據(jù)初始化的生產(chǎn)工藝控制化成柜進行正常充放電過程,并將各電池的充放電數(shù)據(jù)記錄在系統(tǒng)溯源的關聯(lián)信息中;所述關聯(lián)信息還包括各電池碼與相對應托盤RFID信息、托盤內(nèi)相對應單元格的編碼信息及化成柜的點位信息;

      步驟S5、以與所述中心服務器建立通信連接的分揀裝置通過掃描傳送帶傳送的電池容器托盤的RFID芯片信息,然后根據(jù)讀取的RFID芯片信息獲取由所述邊緣計算服務器根據(jù)充放電數(shù)據(jù)得出的化成分容結(jié)果,并根據(jù)該化成結(jié)果按照容量段分揀電池。

      5.根據(jù)權利要求4所述的動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯方法,其特征在于,還包括:所述邊緣計算服務器采用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的設備故障診斷算法以及構建簡化的電池機理模型,實現(xiàn)化成柜以及電池異常診斷。

      說明書: 動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯系統(tǒng)及方法技術領域[0001] 本發(fā)明涉及動力電池技術領域,尤其涉及一種動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯系統(tǒng)及方法。

      背景技術[0002] 動力鋰電池生產(chǎn)制造過程可分為正負極片制作、電芯組裝、電芯激活檢測和電池封裝四個工序段。其中,電芯激活檢測包括電芯化成、分容檢測等?;煞秩菔请娦疽恢滦?、

      良品率等各項指標能否達到要求的關鍵性檢測工序,是電池封裝前的最后一道防線。

      [0003] 一方面,從目前企業(yè)生產(chǎn)狀況來看,化成分容這一環(huán)節(jié)仍以人工搬運、人工上下柜、人工分揀以及半自動化化成設備為主,且在生產(chǎn)上無法實現(xiàn)單支電池在化成工藝的生

      產(chǎn)追溯,極大限制了電池設備整線自動化、數(shù)字化、智能化的進程,同時增加了企業(yè)人力成

      本、降低了生產(chǎn)效率以及給電池的性能增加了不可控因素。

      [0004] 另一方面,受動力電池生產(chǎn)工藝的制約,單體電芯在制造出來后的內(nèi)阻、電壓、容量、電流等參數(shù)一致性不高。因此,在工藝上就采用化成分容設備通過充放電過程來提高一

      致性,但在化成分容過程中常常伴隨著設備老化、精度低、故障、人為主觀因素等問題,導致

      化成分容設備誤判或分容精度不高,不僅增加重復檢測工作量,同時還可能為后續(xù)使用帶

      來隱患。

      發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明目的在于公開一種動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯系統(tǒng)及方法,以實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的調(diào)度智能性和產(chǎn)品追溯的便捷性。

      [0006] 為達上述目的,本發(fā)明公開動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯系統(tǒng),包括:[0007] 打碼裝盤機,用于根據(jù)編碼規(guī)則自動將電池碼打印在電池表面,并依托機械手自動裝入電池容器托盤;

      [0008] 所述電池容器托盤,設置有可重復讀寫的RFID芯片和矩陣式單元格,各所述單元格用于盛裝電池并設有與化成柜進行充放電配合的卡槽結(jié)構;

      [0009] 中心服務器,用于設置所述電池容器托盤內(nèi)各單元格的編碼規(guī)則,并將各電池碼與相對應單元格的編碼信息及托盤RFID信息關聯(lián)并記錄在系統(tǒng)中,然后指令抓取型AG將

      所述電池容器托盤嵌入所述化成柜的對應位置中;

      [0010] 所述化成柜的各卡槽結(jié)構中設有用于讀取所述電池容器托盤RFID芯片信息的讀寫器,相應的讀寫器將讀取的RFID芯片信息上傳關聯(lián)的邊緣計算服務器和所述中心服務

      器;

      [0011] 所述中心服務器還用于當所述電池容器托盤放置完成后,發(fā)送啟動指令給所述邊緣計算服務器,由所述邊緣計算服務器根據(jù)初始化的生產(chǎn)工藝控制化成柜進行正常充放電

      過程,并將各電池的充放電數(shù)據(jù)記錄在系統(tǒng)溯源的關聯(lián)信息中;所述關聯(lián)信息還包括各電

      池碼與相對應托盤RFID信息、托盤內(nèi)相對應單元格的編碼信息及化成柜的點位信息;

      [0012] 所述系統(tǒng)還包括:[0013] 與所述中心服務器建立通信連接的分揀裝置,用于通過掃描傳送帶傳送的電池容器托盤的RFID芯片信息,然后根據(jù)讀取的RFID芯片信息獲取由所述邊緣計算服務器根據(jù)充

      放電數(shù)據(jù)得出的化成分容結(jié)果,并根據(jù)該化成分容結(jié)果按照容量段分揀電池。

      [0014] 優(yōu)選地,所述打碼裝盤機包括:電池上料機械手、電池傳送帶、噴碼裝置、控制系統(tǒng)、RFID讀寫器、裝盤機械手、碼垛機器人以及其他輔助設備。

      [0015] 優(yōu)選地,所述化成柜的充放電數(shù)據(jù)包括化成柜點位信息、充放電電壓、充放電電流、充放電電阻、充放電電容以及時間戳等全部時序數(shù)據(jù)。

      [0016] 優(yōu)選地,所述電池容器托盤RFID標簽里存儲的信息包括電池批次號、型號、主材、容量段。

      [0017] 優(yōu)選地,所述邊緣計算服務器還用于采用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的設備故障診斷算法以及構建簡化的電池機理模型,實現(xiàn)化成柜以及電池異常診斷。

      [0018] 優(yōu)選地,所述中心服務器還用于根據(jù)所述邊緣計算服務器所控化成柜負載情況,動態(tài)排產(chǎn)化成柜生產(chǎn)任務,并根據(jù)生產(chǎn)任務、AG的狀態(tài)、化成柜負載情況規(guī)劃AG最優(yōu)路

      徑。

      [0019] 為達上述目的,本發(fā)明還公開一種動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯方法,包括:[0020] 步驟S1、在電池容器托盤部署可重復讀寫的RFID芯片和矩陣式單元格,各所述單元格用于盛裝電池并設有與化成柜進行充放電配合的卡槽結(jié)構;

      [0021] 步驟S2、由中心服務器設置所述電池容器托盤內(nèi)各單元格的編碼規(guī)則(如:后續(xù)實施例中的固定式的電池容器托盤各單元格的編碼規(guī)則,A1?J10),以打碼裝盤機根據(jù)編碼規(guī)

      則(該編碼規(guī)則與前述單元格的編碼規(guī)則是不同概念,作為一種可選方式,可由中心服務器

      是根據(jù)電池編碼規(guī)則動態(tài)分配單支電池的編碼規(guī)則,電池的編碼規(guī)則可以攜帶前述的單元

      格的編碼規(guī)則,可以直接攜帶,也可以通過特定算法進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等)自動將電池碼打印在

      電池表面,并依托機械手自動裝入電池容器托盤;同時,所述中心服務器將各電池碼與相對

      應單元格的編碼信息及托盤RFID信息關聯(lián)并記錄在系統(tǒng)中,然后指令抓取型AG將所述電

      池容器托盤嵌入所述化成柜的對應位置中;

      [0022] 步驟S3、以所述化成柜的各卡槽結(jié)構中設置用于讀取所述電池容器托盤RFID芯片信息的讀寫器將讀取的RFID芯片信息上傳關聯(lián)的邊緣計算服務器和所述中心服務器;

      [0023] 步驟S4、當所述電池容器托盤放置完成后,所述中心服務器發(fā)送啟動指令給所述邊緣計算服務器,由所述邊緣計算服務器根據(jù)初始化的生產(chǎn)工藝控制化成柜進行正常充放

      電過程,并將各電池的充放電數(shù)據(jù)記錄在系統(tǒng)溯源的關聯(lián)信息中;所述關聯(lián)信息還包括各

      電池碼與相對應托盤RFID信息、托盤內(nèi)相對應單元格的編碼信息及化成柜的點位信息;

      [0024] 步驟S5、以與所述中心服務器建立通信連接的分揀裝置通過掃描傳送帶傳送的電池容器托盤的RFID芯片信息,然后根據(jù)讀取的RFID芯片信息獲取由所述邊緣計算服務器根

      據(jù)充放電數(shù)據(jù)得出的化成分容結(jié)果,并根據(jù)該化成分容結(jié)果按照容量段分揀電池。

      [0025] 優(yōu)選地,所述打碼裝盤機根據(jù)編碼規(guī)則自動將電池碼打印在電池表面包括:[0026] 打碼裝盤機的操作人員利用掃描槍按照批次掃描將要打碼裝盤的電池,掃描獲得電池批次信息通過所述打碼裝盤機的控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)通過傳遞電池批次信息到所述中

      心服務器,中心服務器接收到批次信息后,根據(jù)預先設定好的編碼規(guī)則動態(tài)生成電池編碼,

      并將生成的編碼下發(fā)到控制系統(tǒng)中,同時觸發(fā)所述打碼裝盤機開始工作,打碼裝盤機默認

      情況下按照所述容器托盤的最大容量控制機械手進行裝盤,裝盤完成后控制系統(tǒng)讀取托盤

      RFID的ID信息并將其與裝盤電池編碼關聯(lián),控制系統(tǒng)將關聯(lián)完成后的信息上傳至所述中心

      服務器中。

      [0027] 優(yōu)選地,本發(fā)明方法還包括:[0028] 所述中心服務器根據(jù)實時監(jiān)控邊緣計算服務器所控化成柜負載情況,動態(tài)排產(chǎn)化成柜生產(chǎn)任務,并根據(jù)生產(chǎn)任務、AG的狀態(tài)、化成柜負載情況規(guī)劃AG最優(yōu)路徑,并驅(qū)動相

      應AG進行物料搬運,最后將電池容器托盤固定到相應化成柜卡槽中。

      [0029] 進一步地,本發(fā)明方法還包括:[0030] 所述邊緣計算服務器采用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的設備故障診斷算法以及構建簡化的電池機理模型,實現(xiàn)化成柜以及電池異常診斷。

      [0031] 本發(fā)明具有以下有益效果:[0032] 本發(fā)明基于可重復讀寫的RFID芯片信息將電池碼與化成工藝過程中的運轉(zhuǎn)流程和充放電數(shù)據(jù)進行強關聯(lián),在實現(xiàn)生產(chǎn)過程智能性調(diào)度(包括碼垛、抓取和分揀等)的同時

      也便于用于根據(jù)電池碼便捷地進行產(chǎn)品追溯;并確保了生產(chǎn)過程的控制精度。

      [0033] 下面將參照附圖,對本發(fā)明作進一步詳細的說明。附圖說明[0034] 構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:

      [0035] 圖1是本發(fā)明實施例的動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯系統(tǒng)架構示意圖。具體實施方式[0036] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明,但是本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

      [0037] 實施例1[0038] 如圖1所示,本實施例的動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯系統(tǒng)主要包括電池容器托盤(又簡稱為“容器托盤”或“電池托盤”,后續(xù)不做贅述)、全自動打碼裝盤機、抓取型AG、

      化成控制柜、邊緣計算服務器、分揀裝置、中心服務器。

      [0039] 電池容器托盤可采用外殼由硬質(zhì)塑料合成的截面為方形的立體結(jié)構,內(nèi)部劃分成10*10的矩陣式單元格,每個單元格用于放置一塊單體電池,且格子內(nèi)部含有卡槽結(jié)構,用

      于固定單體電池??蛇x地,本實施例在電池容器托盤的側(cè)面的表面貼敷低頻RFID標簽,用于

      電池容器托盤信息識別。可選地,每個容器托盤兩側(cè)設有導軌槽,以便將電池容器托盤通過

      導軌方式固定在化成柜上。

      [0040] 可選地,本實施例將立體電池容器托盤的水平截面按照行由字母A?J列由數(shù)字1?10對每個單元格進行編號,即每個電池容器托盤的單元格編號從A1?J10,共計100個。

      [0041] 本實施例中,一方面,電池容器托盤用于放置打碼后的電池;另一方面,電池容器托盤通過導軌固定到化成柜上,用于對放置其中的電池充放電。配套地,化成柜也設有電池

      容器托盤相配套的卡槽結(jié)構,并可對每個單元格內(nèi)單體電池的充放電進行單獨控制和數(shù)據(jù)

      記錄。

      [0042] 全自動打碼裝盤機是由電池上料機械手、電池傳送帶、噴碼裝置、控制系統(tǒng)(噴碼、關聯(lián)數(shù)據(jù)等)、RFID讀寫器、裝盤機械手、碼垛機器人等組成。能夠?qū)崿F(xiàn)電池自動上料、自動

      傳送、自動噴碼、自動裝盤、自動碼垛,同時能夠?qū)姶a信息與托盤的ID以及電池在托盤中

      的位置(對應托盤A1?J10編號)信息關聯(lián),并將關聯(lián)信息上傳至所述中心服務器中存儲。

      [0043] 在具體的實現(xiàn)過程中,可以是:[0044] 操作工人需要將待噴碼電池放置到全自動打碼裝盤機的上料位置,由全自動打碼裝盤機的控制系統(tǒng)控制上料機械手上料,上料后的電池通過傳送裝置進入噴碼裝置區(qū)域,

      控制系統(tǒng)根據(jù)所述中心服務器下發(fā)的噴碼規(guī)則以十個為一組執(zhí)行噴碼操作,并以二維碼

      (或其他類型便于用于基于移動APP識別以調(diào)取溯源數(shù)據(jù)的條碼或標簽)的形式呈現(xiàn)在電池

      表面,每組噴碼完成后,控制系統(tǒng)控制后端機械手將噴碼后的電池按照A1?A10,B1?B10的順

      序裝入電池容器托盤,同時控制系統(tǒng)獲取容器托盤ID編碼并與裝入電池的位置編碼

      (A1...J10)以及對應的噴碼關聯(lián),每裝完一個托盤控制系統(tǒng)會將關聯(lián)信息上傳至所述中心

      服務器,也可手動執(zhí)行上傳操作,最后控制系統(tǒng)控制末端機器人對裝好的電池托盤進行碼

      垛。

      [0045] 抓取型AG配置為包含控制系統(tǒng)、機械臂、末端多功能抓手、視覺檢測模塊、激光引導裝置、電池模塊,能夠接受所述中心服務下發(fā)的調(diào)度指令,并根據(jù)調(diào)度指令搬運碼垛好的

      電池;能夠根據(jù)規(guī)劃的地圖采用激光引導方式運動;能夠自動依托末端機械抓手將容器托

      盤放置到指定的化成柜卡槽中,并通過視覺模塊檢查以確保抓取與安放到位、準確;能夠自

      動識別電量并自動充電。

      [0046] 可選地,抓取型AG初始化時處于等待區(qū)域,當接收到所述中心服務器的調(diào)度指令后,根據(jù)調(diào)度指令類型執(zhí)行兩方面的任務:第一,根據(jù)調(diào)度指令將碼垛的電池搬運至指定的

      化成柜,并將電池容器托盤依次放置到化成柜卡槽中,在放置過程中采用視覺模塊進行確

      認放置無誤;第二,根據(jù)調(diào)度指令將化成完成的電池執(zhí)行下柜操作,首先AG接收調(diào)度指令

      到指定的化成柜,待到位置后邊緣計算服務器發(fā)送下柜指令給AG,AG接收邊緣計算服務

      器指令后,執(zhí)行下柜,并將下柜的電池容器托盤放置到分揀裝置的傳送帶中,供后續(xù)分揀。

      [0047] 可選地,本實施例化成控制柜配置為電源控制模塊,充放電模塊、RFID讀寫器模塊、數(shù)據(jù)通信模塊。能夠接受邊緣計算服務器下發(fā)的控制指令,并根據(jù)控制指令控制充放電

      過程,同時將充放電過程中的數(shù)據(jù)與邊緣計算服務器進行實時交互,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的關聯(lián)記錄;

      進一步地,在化成過程中,兩者基于狀態(tài)監(jiān)測信息進行交互及分析以實現(xiàn)針對異常點位關

      閉充放電通道。

      [0048] 本實施例中,邊緣計算服務器配置為一臺裝有化成柜控制程序的電腦,能夠接受所述中心服務器的控制指令,例如工藝規(guī)范、啟動化成、結(jié)束化成等,能夠控制化成柜充放

      電過程,并實時收集充放電過程中的電壓、電流、內(nèi)阻、溫度、濕度、功率等時序數(shù)據(jù),并針對

      時序數(shù)據(jù)通過邊緣模型進行數(shù)據(jù)的清洗、處理,然后采用人工智能算法(包括但不限于二分

      類算法、多分類算法、回歸算法、聚類算法、異常檢測等)實現(xiàn)化成柜狀態(tài)的實時分析、狀態(tài)

      預警以及電池的異常診斷等;能夠?qū)崿F(xiàn)充放電過程數(shù)據(jù)與對應電池的關聯(lián);同時能夠?qū)⒒?br>
      成過程數(shù)據(jù)在化成完成后上傳至所述中心服務器。

      [0049] 可選地:在本實施例中,邊緣計算服務器首先接收來自所述中心服務器的生產(chǎn)指令,指令包括生產(chǎn)工藝規(guī)則、過程參數(shù)等,在電池上柜完成后,所述中心服務器下發(fā)啟動指

      令給邊緣計算服務器,邊緣計算服務器啟動化成分容過程,與此同時,實時收集化成過程中

      的電壓、電流、功率、溫濕度、內(nèi)阻等時序數(shù)據(jù),針對收集的時序數(shù)據(jù)利用電池故障診斷模

      型、異常檢測模型、過壓過流模型等實現(xiàn)過程的監(jiān)控、預警與邊緣實時決策,并將決策結(jié)果

      反饋給控制柜,實現(xiàn)閉環(huán)優(yōu)化。在化成結(jié)束后,邊緣計算服務器執(zhí)行分容操作,并將分容結(jié)

      果與化成過程數(shù)據(jù)以及關聯(lián)的電池信息一同上傳至所述中心服務器。

      [0050] 本實施例中,分揀裝置配置為包括傳送帶、控制系統(tǒng)、分揀機械手、RFID讀寫器以及不少于兩套的機械手,能夠?qū)崿F(xiàn)電池容器托盤的傳輸以及電池托盤信息的識讀,并能夠

      根據(jù)化成分容信息精確定位到容器托盤中的每支電池,能夠利用分選裝置的機械手將電池

      精確取出并放置到指定容量段容器托盤中,最后將分容完成的托盤進行碼垛歸整。

      [0051] 例如:在本實施例中,抓取型AG將下柜電池容器托盤放置到分揀裝置的傳送帶上,傳送帶將其帶入到分揀設備處,首先分揀設備讀取托盤標簽,并通過控制系統(tǒng)從中心服

      務器中獲取化成分容信息,控制系統(tǒng)根據(jù)獲取的化成分容信息,控制機械手按照容量段進

      行分揀,分揀的電池按照容量段放置到容器托盤中,并將新放置的容器托盤標簽ID與被放

      置的電池進行關聯(lián),每完成一個托盤后將關聯(lián)信息上傳至中心服務器。

      [0052] 本實施例中,可選地,中心服務器配置為由多臺服務器組成的計算機集群以及存儲中心,對“全自動打碼裝盤機”、“抓取型AG”、“邊緣計算服務器”、“分揀裝置”實現(xiàn)實時管

      控,能夠接收噴碼電池與容器托盤以及電池在容器托盤位置的關聯(lián)信息,通過此信息能夠

      明確查找每支電池所在容器托盤中的位置;另外,能夠根據(jù)全自動打碼裝盤機的生產(chǎn)任務、

      當前節(jié)拍、AG的任務狀態(tài)以及化成柜的生產(chǎn)任務、節(jié)拍,采用等待時間最短原則,利用不限

      于Dijkstra算法、蟻群算法、基于時間窗的動態(tài)調(diào)度算法等,或這些算法的組合,實現(xiàn)AG的

      智能調(diào)度,并實時收集AG運行的狀態(tài)數(shù)據(jù),包括電壓、電流、電量、功率、溫濕度等,利用收

      集到的數(shù)據(jù)對AG進行實時監(jiān)控與壽命狀態(tài)預測;同時,能夠接受AG實時反饋的任務完成

      情況。此外,中心服務器能夠接受來自邊緣計算服務器收集的單支電芯的化成分容數(shù)據(jù),用

      于后續(xù)分揀、追溯與分析。最后,中心服務器能夠反饋化成分容數(shù)據(jù)給分揀裝備,同時能夠

      接受分揀裝備分揀后電池放置的信息。

      [0053] 例如:中心服務器首先根據(jù)生產(chǎn)任務生成對應電池編碼,并將編碼下發(fā)至全自動打碼裝盤機并啟動噴碼作業(yè),作業(yè)過程中將噴碼裝盤后的電池信息與關聯(lián)的托盤及位置信

      息上傳至中心服務器;與此同時,中心服務器根據(jù)全自動打碼裝盤機完成的電池、化成作業(yè)

      任務、AG任務完成狀態(tài)等生成智能調(diào)度指令,并控制對應AG進行電池搬運和上柜操作;此

      后,中心服務控制邊緣計算服務器按照生產(chǎn)工藝進行化成分容,完成后中心服務器收集化

      成分容過程數(shù)據(jù),同時調(diào)度AG進行下柜操作;最后,中心服務器根據(jù)分揀裝置請求,將當前

      容器托盤的化成分容信息返回給分揀裝置控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)根據(jù)化成分容信息控制機械

      手進行分揀操作,并將分揀結(jié)果按照容量段放入指定的容器托盤,同時記錄新容器托盤與

      放入電池碼、所在容器托盤位置信息并做關聯(lián),最后將關聯(lián)信息上傳至中心服務器。

      [0054] 實施例2[0055] 與上述系統(tǒng)相對應地,本實施例公開一種動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯方法。該方法包括以下步驟:

      [0056] (1)噴碼控制系統(tǒng)關聯(lián)每組電池噴碼信息分別與裝入電池容器托盤的位置信息(A1?J10)以及裝入的電池容器托盤ID。

      [0057] (2)將步驟(1)階段的關聯(lián)信息上傳至中心服務器并存儲。[0058] (3)在化成分容開始階段,邊緣計算服務器控制程序通過RFID讀寫器讀取每個卡槽中的電池容器托盤ID,并將化成分容過程中的時序數(shù)據(jù)與對應容器托盤中的每個位置

      (A1?J10)關聯(lián),以文件的形式存儲在本地,待化成分容結(jié)束后上傳至中心服務器。

      [0059] (4)在分揀階段,分揀控制系統(tǒng)通過RFID讀寫器識別傳送帶傳送的容器托盤ID,并以此向中心服務器獲取化成分容信息,從而控制機械手按照容量段分選,并將分選的電池

      編碼與新放入的容器托盤位置信息(A1?J10)及ID關聯(lián),從而實現(xiàn)分容后每支電池的去向追

      蹤。

      [0060] 在本實例中,所述噴碼階段關聯(lián)信息包括:每支電池編碼、容器托盤ID、電池所在容器托盤的位置(A1?J10)、操作機臺、操作時間、所述訂單、所述工單、批次號等。

      [0061] 更具體的步驟可以參考下述過程:[0062] 步驟10:所述全自動打碼裝盤機的操作人員,利用掃描槍按照批次掃描將要打碼裝盤的電池,掃描獲得電池批次信息通過所述全自動打碼裝盤機的控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)通

      過傳遞電池批次信息到所述中心服務器,中心服務器接收到批次信息后,根據(jù)預先設定好

      的編碼規(guī)則動態(tài)生成電池編碼,并將生成的編碼下發(fā)到控制系統(tǒng)中,同時觸發(fā)所述全自動

      打碼裝盤機開始工作。

      [0063] 步驟20:所述全自動打碼裝盤機默認情況下按照所述容器托盤的最大容量控制機械手進行裝盤,裝盤完成后控制系統(tǒng)讀取托盤RFID的ID信息并將其與裝盤電池編碼關聯(lián),

      控制系統(tǒng)將關聯(lián)完成后的信息上傳至所述中心服務器中。

      [0064] 步驟30:所述中心服務器根據(jù)實時監(jiān)控邊緣計算站所控化成柜負載情況,動態(tài)排產(chǎn)化成柜生產(chǎn)任務,并根據(jù)生產(chǎn)任務、AG的狀態(tài)、化成柜負載情況等規(guī)劃AG最優(yōu)路徑,并

      驅(qū)動相應AG進行物料搬運,最后將電池容器托盤固定到相應化成柜卡槽中。

      [0065] 步驟40:在完成裝柜后,所述中心服務器下發(fā)化成指令到所述邊緣計算站,邊緣計算站首先通過RFID讀寫器讀取上柜容器托盤信息,并將化成柜點位位置編碼與相應容器托

      盤中的電池編碼進行關聯(lián),存儲到所述邊緣計算站中。

      [0066] 步驟50:所述邊緣計算站啟動化成分容過程,同時實時采集化成分容過程中的電壓、電流、容量、電阻等時序數(shù)據(jù),并存儲到本地。

      [0067] 步驟60:化成分容完成后,邊緣計算站會根據(jù)所采集的時序數(shù)據(jù)分析進行容量化分,并將對應的容量信息也存儲到邊緣計算站中。

      [0068] 步驟70:化成分容結(jié)束后,所述邊緣計算站將本次化成分容信息上傳至所述中心服務器中,從而形成完整的生產(chǎn)追溯數(shù)據(jù)流。

      [0069] 可選地,所述步驟10具體包括:[0070] 步驟101:電池編碼規(guī)則中至少應包含批次號、規(guī)格型號、流水號等字段信息。[0071] 步驟102:采用噴碼再掃碼的方式,將噴碼異常的電池剔除,并采用后增補的方式替換剔除的電池,同時更新關聯(lián)信息。

      [0072] 可選地,所述步驟20具體包括:[0073] 步驟201:在做關聯(lián)時,容器托盤的標識ID應與電池編碼關聯(lián),同時也關聯(lián)電池所在容器的位置。

      [0074] 步驟202:采用斷點續(xù)傳技術,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳,保證數(shù)據(jù)完整性。[0075] 可選地,所述步驟30具體包括:[0076] 步驟301:采用基于時間窗的動態(tài)調(diào)度算法解決由于確定因素導致的相向問題以及路口沖突問題。

      [0077] 綜上,本發(fā)明的主旨在于:[0078] 基于可重復讀寫的RFID芯片信息將電池碼與化成工藝過程中的運轉(zhuǎn)流程和充放電數(shù)據(jù)進行強關聯(lián),在實現(xiàn)生產(chǎn)過程智能性調(diào)度(包括碼垛、抓取和分揀等)的同時也便于

      用于根據(jù)電池碼便捷地進行產(chǎn)品追溯;并確保了生產(chǎn)過程的控制精度。至于各組成設備之

      間用于信息互通的具體交互步驟,本領域技術人員可基于現(xiàn)有的技術啟示作出相應的變

      形,此種變形,皆屬于本發(fā)明的保護范圍。

      [0079] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技術人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修

      改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。



      聲明:
      “動力電池化成工藝智能調(diào)度追溯系統(tǒng)及方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
      我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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