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二次電池疊片機(jī)應(yīng)用案例 | 結(jié)合多項(xiàng)尖端技術(shù),大幅提升生產(chǎn)速度與良品率

來源:智匯工業(yè)

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所屬頻道:新聞中心

關(guān)鍵詞:歐姆龍


    Z型疊片機(jī)是方形鋰電池


    生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一


    一般由十個(gè)機(jī)構(gòu)組成,分別為:放料機(jī)構(gòu)、正極料盒、負(fù)極料盒、正極二次定位機(jī)構(gòu)、負(fù)極二次定位機(jī)構(gòu)、正極送料機(jī)構(gòu)、負(fù)極送料機(jī)構(gòu)、疊片臺(tái)、貼膠機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)。



    工藝簡介


    疊片機(jī)將正、負(fù)極片裝入料盒中,機(jī)械手左右運(yùn)動(dòng),在正、負(fù)極料盒中拾取極片,經(jīng)二次定位,交替將正、負(fù)極片放在疊片臺(tái)上。

    隔膜主動(dòng)放卷,疊片臺(tái)帶動(dòng)隔膜左右往復(fù)移動(dòng)形成Z字疊繞。疊片完成后,按照設(shè)定長度切斷,自動(dòng)送出人工貼膠。



    課 題

    01  易產(chǎn)生震動(dòng)

    設(shè)備中多個(gè)軸(上料平移、疊片臺(tái)移動(dòng)等等)都是單軸PTP控制,每個(gè)軸移動(dòng)時(shí)間將直接影響整機(jī)速度,高速下設(shè)備易出現(xiàn)振動(dòng)等問題。


    02  疊片平移距離長

    原先上片一般采用雙伺服或者雙動(dòng)子的直線電機(jī),因此CCD平臺(tái)和疊片臺(tái)上片位置在一條直線上,疊片臺(tái)左右上片位置間距一般固定不可調(diào),且考慮大產(chǎn)品因此距離較遠(yuǎn),影響整機(jī)效率。


    03  檢測時(shí)間久

    對極片產(chǎn)品進(jìn)行位置檢測以及數(shù)據(jù)傳輸過程中,單個(gè)工位的檢測時(shí)間在200ms左右,且在切換工位階段需要通過信號傳輸切換程序;無法滿足時(shí)間上的高速要求。


    04  張力波動(dòng)大

    疊片工藝由于是頻繁起停控制,同時(shí)隔膜在疊片臺(tái)左右移動(dòng)時(shí)呈非線性變化,傳統(tǒng)通過編碼器采樣的方式或許變化曲線,張力波動(dòng)較大。


    05  視覺檢測精度不足

    疊片設(shè)備極片產(chǎn)品長邊尺寸為300mm左右,使用單個(gè)相機(jī)拍攝整個(gè)產(chǎn)品,在使用500萬像素相機(jī)下,相機(jī)分辨率只能達(dá)到0.12mm/pix。


    解決方案


    01抑振技術(shù)


    通過歐姆龍獨(dú)有的抑振技術(shù),可以有效解決高速移動(dòng)下,軸因慣性而帶來的振動(dòng)問題,并在相同移動(dòng)距離的前提下,縮短移動(dòng)時(shí)間和等待時(shí)間,提高整機(jī)效率。


    FROM

    高速移動(dòng)、啟停后振動(dòng)嚴(yán)重

    造成疊片質(zhì)量低,效率低



    TO


    振動(dòng)幅度減小,振動(dòng)時(shí)間減小

    提升疊片質(zhì)量和效率



    02機(jī)器人技術(shù)


    上片位動(dòng)作由歐姆龍獨(dú)有的機(jī)器人技術(shù)完成,這樣疊片臺(tái)上片位置就可以根據(jù)實(shí)際需要隨意變動(dòng),可以有效縮短疊片臺(tái)移動(dòng)距離,提升整機(jī)效率,還可以完成極片位置糾偏功能。



    03高速視覺技術(shù)


    使用高速4核FH視覺控制器,一臺(tái)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)相機(jī)獨(dú)立工作以及獨(dú)立數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)每個(gè)工位檢測時(shí)間都在100ms以下,實(shí)現(xiàn)視覺部分“0”節(jié)拍浪費(fèi)。



    04張力技術(shù)


    通過數(shù)學(xué)模型的方式,計(jì)算并獲取疊片移動(dòng)與緩存直線的位置關(guān)系,從而有效的提高同步性,實(shí)現(xiàn)張力控制,降低張力波動(dòng)。


    05高精度檢測技術(shù)


    對左右雙工位,各使用兩個(gè)200萬相機(jī),對極片的斜對角進(jìn)行拍照檢測,視野為34mm*17mm,相機(jī)分辨率可以達(dá)到0.017mm/pix。



    系統(tǒng)配置


    超高速視覺系統(tǒng)FH系列對位置數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,再通過NX1系列機(jī)械自動(dòng)化控制器,自帶的疊片算法,得出機(jī)器人的氣爪疊片位置。


    機(jī)器人全部由擁有高負(fù)載、長臂展的歐姆龍SCARA組成,而伺服驅(qū)動(dòng)全部采用歐姆龍1S系列,可實(shí)現(xiàn)對動(dòng)作曲線的精準(zhǔn)控制。


    FROM


    生產(chǎn)效率:1.5秒/片

    隔膜對齊度 ±0.6mm

    極片對齊度 ±0.5mm


    TO


    生產(chǎn)效率:0.6秒/片

    隔膜對齊度 ±0.2mm,隔膜無形變

    極片對齊度 ±0.1mm


    經(jīng)營層

    ■  打造歐姆龍首屈一指的Z型電池疊片機(jī),引領(lǐng)未來行業(yè)發(fā)展趨勢!

    ■  結(jié)合多項(xiàng)尖端技術(shù),各項(xiàng)性能領(lǐng)先,設(shè)備競爭力向上!


    管理層

    ■  通過抑振、機(jī)器人,張力等技術(shù)導(dǎo)入,大幅提升整機(jī)的運(yùn)動(dòng)節(jié)拍。

    ■  高精度檢測技術(shù)的導(dǎo)入,確保隔膜、極片的對齊度,品質(zhì)提升。


    工程師層

    ■  全系統(tǒng)由歐姆龍?zhí)峁┘夹g(shù)支援,后期維護(hù)有保障。

    ■  通過一款軟件對所有設(shè)備進(jìn)行整合控制,縮短開發(fā)時(shí)間。


    (審核編輯: 小王子)

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