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【行業(yè)案例】二次電池疊片機應用案例 | 結(jié)合多項尖端技術,大幅提升生產(chǎn)速度與良品率

發(fā)布日期:2022-04-26 點擊率:44

設備概況

Z型疊片機是方形鋰電池生產(chǎn)的關鍵設備之一。一般由十個機構(gòu)組成,分別為:放料機構(gòu)、正極料盒、負極料盒、正極二次定位機構(gòu)、負極二次定位機構(gòu)、正極送料機構(gòu)、負極送料機構(gòu)、疊片臺、貼膠機構(gòu)、下料機構(gòu)。

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工藝簡介

疊片機將正、負極片裝入料盒中,機械手左右運動,在正、負極料盒中拾取極片,經(jīng)二次定位,交替將正、負極片放在疊片臺上。隔膜主動放卷,疊片臺帶動隔膜左右往復移動形成Z字疊繞。疊片完成后,按照設定長度切斷,自動送出人工貼膠。

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課題

① 易產(chǎn)生振動

設備中多個軸(上料平移、疊片臺移動等等)都是單軸PTP控制,每個軸移動時間將直接影響整機速度,高速下設備易出現(xiàn)振動等問題。

② 疊片平移距離長

原先上片一般采用雙伺服或者雙動子的直線電機,因此CCD平臺和疊片臺上片位置在一條直線上,疊片臺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,影響整機效率。

③ 檢測時間久

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

④ 張力波動大

疊片工藝由于是頻繁起??刂?,同時隔膜在疊片臺左右移動時呈非線性變化,傳統(tǒng)通過編碼器采樣的方式或許變化曲線,張力波動較大。

⑤ 視覺檢測精度不足

疊片設備極片產(chǎn)品長邊尺寸為300mm左右,使用單個相機拍攝整個產(chǎn)品,在使用500萬像素相機下,相機分辨率只能達到0.12mm/pix。

解決方案

01、抑振技術

通過歐姆龍獨有的抑振技術,可以有效解決高速移動下,軸因慣性而帶來的振動問題,并在相同移動距離的前提下,縮短移動時間和等待時間,提高整機效率。

FROM

高速移動、啟停后振動嚴重

造成疊片質(zhì)量低,效率低

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TO

振動幅度減小,振動時間減小

提升疊片質(zhì)量和效率

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02、機器人技術

上片位動作由歐姆龍獨有的機器人技術完成,這樣疊片臺上片位置就可以根據(jù)實際需要隨意變動,可以有效縮短疊片臺移動距離,提升整機效率,還可以完成極片位置糾偏功能。

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03、高速視覺技術

使用高速4核FH視覺控制器,一臺能夠同時實現(xiàn)多臺相機獨立工作以及獨立數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)每個工位檢測時間都在100ms以下,實現(xiàn)視覺部分“0”節(jié)拍浪費。

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04、張力技術

通過數(shù)學模型的方式,計算并獲取疊片移動與緩存直線的位置關系,從而有效的提高同步性,實現(xiàn)張力控制,降低張力波動。

05、高精度檢測技術

對左右雙工位,各使用兩個200萬相機,對極片的斜對角進行拍照檢測,視野為34mm*17mm,相機分辨率可以達到0.017mm/pix。

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系統(tǒng)配置

超高速視覺系統(tǒng)FH系列對位置數(shù)據(jù)進行采集,再通過NX1系列機械自動化控制器,自帶的疊片算法,得出機器人的氣爪疊片位置。機器人全部由擁有高負載、長臂展的歐姆龍SCARA組成,而伺服驅(qū)動全部采用歐姆龍1S系列,可實現(xiàn)對動作曲線的精準控制。

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國內(nèi)首屈一指的Z型疊片機

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】

? 打造國內(nèi)首屈一指的Z型電池疊片機,引領未來行業(yè)發(fā)展趨勢!

? 結(jié)合多項尖端技術,各項性能領先,設備競爭力向上!

【管理層】

? 通過抑振、機器人,張力等技術導入,大幅提升整機的運動節(jié)拍。

? 高精度檢測技術的導入,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支援,后期維護有保障。

? 通過一款軟件對所有設備進行整合控制,縮短開發(fā)時間。

歐姆龍始終致力于解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的課題,推動生產(chǎn)革新。尤其是歐姆龍智能制造理念i-Automation!中的“Integrated”(控制升級),致力于為制造業(yè)革新創(chuàng)出提供核心技術力,為客戶創(chuàng)造更簡單更靈活的制造現(xiàn)場,實現(xiàn)高速?高精度生產(chǎn),賦予生產(chǎn)更多智能。


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