电池电芯形成工艺模拟系统的制作方法

本技术要求基于2024年10月21日提交的韩国专利申请no. 10-2024-0143776的优先权的权益，在专利申请的文档中公开的全部内容被包括作为本说明书的一部分。本发明涉及一种电池电芯激活工艺模拟系统，并且更具体地，涉及一种能够在不影响实际工艺设备的操作的情况下在实际工艺设备上高效地训练新受训者的电池电芯激活工艺模拟系统。

背景技术：

1、随着对二次电池的需求迅速增加，二次电池生产设备的安装和操作时间也在增加。尽管对于生产设备已经实现了相当大的自动化水平，但是仍然需要基于人力的管理。因此，新的人力不断投入到扩展的设备中。在增加设备安装和操作时间以响应产品需求的这种趋势中，基于实际设备的训练受训者不可避免地限制了设备的操作时间，这与增加设备以响应产品需求的目的相反。

2、由于二次电池的激活工艺包括用于组装电池的多个激活工艺步骤、检查步骤、评估步骤和装运包装步骤，因此新工人可以在有经验的工人的帮助下学习激活工艺。然而，当对于新引入的生产线存在有经验的工人的短缺或者在海外工厂的工人训练方面存在语言障碍时，完全地再现电池激活工艺的模拟可以用于工人训练。

3、为了完成圆柱形电池的制造，可以在激活工艺结束时执行eol（生产线结束）工艺。虽然可以在eol工艺中执行电特性测量、外部检查和电池电芯封装，但是工人可能需要许多现场经验才能精通这些。

4、因此，正在开发一种模拟系统，以在与虚拟现实中的实际设备相当的程度上实现设备并训练受训者。这种模拟系统通过虚拟地实现用于制造特定产品的所有设备来实现。这种模拟系统具有积极的效果，因为实际设备的操作不受影响。

5、近来，随着电池电芯的容量从21700形状因数增加到46800形状因数，引入与其对应的新设备是必要的。此外，使用与先前设备相同的设备或具有一些变化的设备。

6、然而，由统一训练场景组成的常规模拟系统并不反映参与训练的受训者的个体特征。例如，对于第一次遇到训练目标设备的受训者和已经对类似产品组的设备有经验的受训者，利用相同的训练场景进行训练在人力利用方面是低效的。

7、此外，由于有许多内容要根据统一训练场景进行训练，因此与在实际工艺设备中接受训练的受训者相比，工作熟练度的提高速度较慢，即使接受该训练的受训者被分配给实际生产设备的管理工作。

技术实现思路

1、技术问题

2、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种电池电芯激活工艺模拟系统，其通过提供反映受训者的个体特性的训练场景来提高训练效率。

3、本发明的目的是提供一种电池电芯激活工艺模拟系统，其能够产生与实际工艺设备中的学徒式训练的结果类似的结果。

4、本发明的目的是提供一种电池电芯激活工艺模拟系统，其能够为与具有大容量的电池电芯相对应的激活工艺的新设备、现有设备和改变后的设备提供训练课程，以便适合于受训者的个人工作能力。

5、本发明要解决的技术问题不限于上述目的，并且本发明的未描述的其他目的和优点可以通过以下描述来理解，并且将通过本发明的示例更清楚地理解。另外，显而易见的是，本发明的目的和优点可以通过权利要求中指示的装置及其组合来体现。

6、技术方案

7、本发明的用于解决上述问题的电池电芯组装工艺模拟系统可以用于训练从事圆柱形罐型电池电芯激活工艺的受训者。然而，产品的类型不限于此。

8、电池电芯组装工艺模拟系统包括：服务器，其存储与作为训练目标电池电芯激活设备的训练设备相关的基本信息和训练信息，以及参与训练的受训者的信息。

9、训练设备可以包括例如测量电池电芯的内阻（ir）和开路电压（ocv）的测量设备，以及根据激活特性等级将电池电芯分类为用于返工的缺陷产品、特性上有缺陷的产品和要丢弃的缺陷产品的特性检查设备。

10、无缺陷的电池电芯可以直接转移到外部检查设备，这是接下来的过程。

11、用于返工的缺陷电池电芯可以由激活设备通过指定的返工路线自动地接收，并且可以执行返工。

12、特性上有缺陷的电池电芯是由测量设备测量的电阻和电压在允许标准之外的电池电芯，并且可以被重新测量和重新分类。

13、要丢弃的缺陷电池电芯可以被分类为低电压缺陷和充电缺陷并且被丢弃。

14、训练设备可以包括例如检查电池电芯的外部以确定电池电芯是否有缺陷的外部检查设备，以及将由外部检查设备确定为有缺陷的电池电芯返回到外部检查设备的重新检查设备。

15、外部检查设备可以检查由检查设备确定为无缺陷产品的电池电芯的外部。

16、外部检查设备可以包括视觉。

17、外部检查设备可以检查电池电芯的上部、下部和侧表面的外部，并且检查平坦度和外部尺寸。

18、由外部检查设备确定为无缺陷产品的电池电芯可以直接地转移到包装设备。

19、重新检查设备可以包括重新评估区域（ros），其中工人确认检查图像以进行重新评估。

20、训练设备可以包括通过缺陷的类型对缺陷电池电芯进行分类的分选机。分选机可以响应于由重新检查设备确认的电池电芯的缺陷类型来对缺陷电池电芯进行分类。

21、包装设备可以依次读取电池电芯的id、电池电芯插入其中的内箱的id、内箱插入其中的外箱的id以及外箱装载在其上的托盘的id，以收集跟踪信息。

22、包装设备可以包括内箱供应器、下托盘供应器、上托盘供应器、内包装干燥剂供应器、外箱供应器、胶带附接装置、贴标签装置、托盘供应器、下乙烯基供应器、外包装干燥剂供应器、上乙烯基供应器、上角供应器、侧表面角供应器、捆扎装置和包装装置。

23、关于训练设备的基本信息可以包括对应的训练设备是否是：与现有设备相同的设备；从现有设备部分地改变的设备；以及新设备。

24、关于训练设备的训练信息可以包括：基于训练设备是新设备而作为前提的新训练信息；以及基于训练设备是从现有设备部分地改变的设备而作为前提的改变后的训练信息。

25、存储在服务器中的关于受训者的信息可以包括受训者的工作历史信息。工作历史信息可以包括关于是否存在对现有设备的经验的经验信息。

26、训练信息可以包括以下中的至少任一者：由训练设备执行的激活工艺的描述；设备结构的描述；操作设备的方法的描述；质量检查的描述；以及与设备的条件变化的执行有关的信息。

27、训练信息可以包括：与对所述训练设备进行3d建模以对应于实际设备以及实现运动以对应于所述实际设备的操作有关的信息。

28、电池电芯激活工艺模拟系统包括：向参与训练的受训者提供训练信息的终端；以及在终端处设置的用于输入参与训练的受训者的信息的输入接口。

29、所述终端可以包括允许受训者在视觉上检查训练信息的显示器和允许受训者在听觉上检查训练信息的音频装置。

30、所述输入接口可以包括字符输入接口、语音输入接口、生物特征认证信息输入接口等。生物特征认证信息可以包括指纹、面部或语音信息。

31、电池电芯组装激活工艺模拟系统可以包括训练内容选择逻辑，其基于受训者信息来构建要提供给终端的训练课程。

32、训练内容选择逻辑可以提取与受训者的工作历史相对应的对应受训者的工作历史，并且基于所提取的工作历史来构建训练课程。

33、选择逻辑可以是软件程序。选择逻辑可以在服务器或终端中执行。

34、在部分实施方式中，在服务器中构建训练课程，并且服务器可以向终端提供与所构建的课程相对应的训练信息。

35、在部分实施方式中，在终端中构建训练课程，并且终端可以从服务器请求与所构建的课程相对应的训练信息，并且服务器可以向终端提供所请求的训练信息。

36、当基于参与训练的受训者的经验信息确认受训者对现有设备有经验时，训练内容选择逻辑可以提供改变后的训练信息，作为与从现有设备部分地改变的训练设备有关的训练信息。

37、模拟系统的操作方法包括：接收关于受训者的信息；通过基于接收到的关于受训者的信息为训练设备选择训练信息来构建训练课程；以及将所构建的训练课程提供给终端以训练受训者。

38、受训者的信息可以通过终端的输入接口输入。受训者的输入信息可以被发送到服务器。

39、构建训练课程的步骤可以包括提取受训者的工作历史并且基于所提取的工作历史来构建训练课程。

40、服务器可以提取受训者的与接收到的信息相对应的工作历史。

41、在部分实施方式中，服务器可以基于所提取的工作历史来构建训练课程。可以通过基于受训者的工作历史在存储在服务器中的用于训练设备的训练信息当中选择适当的训练信息来构建训练课程。服务器可以向终端提供与所构建的训练课程相对应的训练信息。

42、在部分实施方式中，服务器可以将所提取的受训者的工作历史发送到终端，并且终端可以基于接收到的工作历史来构建训练课程。可以通过基于受训者的工作历史在存储在服务器中的用于训练设备的训练信息当中选择适当的训练信息来构建训练课程。终端可以从服务器请求与所构建的训练课程相对应的训练信息。服务器可以向终端提供所请求的训练信息。

43、在构建训练课程时，可以基于受训者的工作历史，针对与现有设备相同并且受训者对现有设备有经验的训练设备，构建如下训练课程以向受训者提供：训练设备与现有设备相同的信息；以及选择是否完成针对训练设备的训练的选择权。

44、在构建训练课程时，基于受训者的工作历史，针对从现有设备部分地改变并且受训者对现有设备有经验的训练设备，可以通过选择基于训练设备是从现有设备部分地改变的设备而作为前提的改变后的训练信息来构建训练课程。

45、基于受训者的工作历史，针对与现有设备相同或从该现有设备部分地改变、受训者对现有设备没有经验的训练设备，可以通过选择基于训练设备是新设备而作为前提的新训练信息来构建训练课程。

46、针对新设备，可以通过选择基于设备可以是新设备而作为前提的新训练信息来构建训练课程。

47、训练信息可以包括与在训练设备中管理的质量检查有关的解释，以及关于缺陷产品应对措施的训练场景。

48、训练信息可以包括与“设备操作、物理测量和质量检查”有关的训练过程。训练过程可以包括以下中的至少一者：用于对根据缺陷类型而排放的缺陷电池电芯进行分类的任务的训练、用于将由于外部检查而被分类为返工电池电芯的电池电芯重新引入到外部检查设备的任务的训练、以及用于将由于特性检查而被分类为返工电池电芯的电池电芯重新引入到激活设备的任务的训练。

49、训练信息可以包括与“操作准备和启动”相关的训练过程。训练过程可以包括以下中的至少一者：用于移除剩余电池电芯的操作和在操作eol处理设备之前针对每个设备的设置操作的训练、用于馈送需要补充到运输包装设备的每个设备中的材料的操作的训练、用于在eol处理设备的操作期间完成当前批次并改变到下一批次的操作的训练、以及用于在操作eol处理设备之前将设备改变为自动操作的操作的训练。优选地，训练过程可以包括所有训练。

50、训练信息可以包括用于验证受训者的工作熟练度的水平测试，并且训练内容选择逻辑可以基于由水平测试验证的受训者的工作熟练度来选择训练场景。

51、有益效果

52、根据本发明的电池电芯激活工艺模拟系统及其操作方法，可以在不影响实际设备的操作的情况下训练受训者。

53、根据本发明，可以在建造实际设备之前预先训练受训者，使得一旦完成设备的建造，设备就可以平稳地操作。

54、根据本发明，根据受训者的工作经验来执行定制训练，使得受训者的训练周期可以缩短，并且训练效率可以提高。

55、根据本发明，可以提前提高受训者的产品参数管理能力，并且可以在视觉上向受训者提供根据训练结果可能发生的问题，使得可以通过虚拟训练来实现与学徒式训练的效果等效的训练效果。

56、除了上述有利效果之外，将在描述本发明的具体细节的同时进一步描述本发明的具体效果。