随着新一代国防高性能防控导弹系统的发展,其需要热电池具有短时大功率输出、体积小、重量轻的特点。但由于目前国内热电池的装配很大一部分仍然停留在传统的制作方法上,具有生产效率低下、产品的稳定性差、废品率高,产品的一致性差等缺点。因此,对于热电池的自动装配已成为业内关注的热点。本文在对一种热电池的结构和传统制作工艺分析的基础上,重点研究热电池自动化装配技术。主要研究以下内容:首先,分析了一种热电池的传统制作工艺以及制作热电池的装配工装。针对电堆的制作工艺要求以及制作工艺对电堆性能的影响,提出了相应的总体自动装配方案:包括机械结构设计、气动回路的设计、控制系统的设计等关键技术的运用。其次,研究设计了电堆缠绕、隔热绝缘材料的缠绕、壳体与电堆的对接及焊接模块的机械结构。对关键模块电堆缠绕机的主要受力部分进行了力学分析,并对关键结构进行了改进和优化。在能满足机构功能的前提下,合理优化运动控制参数。再次,针对生产自动化需求,研制了热电池自动装配控制系统,并采用西门子PLC S7-200作为主控制CPU。并分析了对电堆缠绕中的装配压力对热电池性能的影响,进而在电堆的自动缠绕部分,使用PLC的PID功能对电堆的轴向装配压力进行实时控制,以满足热电池装配中对轴向压力的要求。最后,对整套装配机械系统和控制系统进行调试,实验结果表明在对电堆轴向压力的控制方法上,基本满足了实际生产中的压力需求。另外,对机械参数和控制参数进行了分析优化,确保其正式投入生产的可行性。同时对设计中的不足加以改进和总结,为后续的产品更新换代提供依据。