二次電池疊片機(jī)應(yīng)用案例
結(jié)合多項(xiàng)技術(shù)，大幅提升生產(chǎn)速度與良品率
設(shè)備概況
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、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，在正、負(fù)極料盒中拾取極片，經(jīng)二次定位，交替將正、負(fù)極片放在疊片臺上。隔膜主動放卷，疊片臺帶動隔膜左右往復(fù)移動形成Z字疊繞。疊片完成后，按照設(shè)定長度切斷，自動送出人工貼膠。
課題
1、易產(chǎn)生振動
設(shè)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(shí)間將直接影響整機(jī)速度，高速下設(shè)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(jī)，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(yuǎn)，影響整機(jī)效率。
3、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。
4、張力波動大
疊片工藝由于是頻繁起?？刂?，同時(shí)隔膜在疊片臺左右移動時(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，張力波動較大。
5、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，使用單個相機(jī)拍攝整個產(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
1、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(shí)間和等待時(shí)間，提高整機(jī)效率。
FROM
高速移動、啟停后振動嚴(yán)重
造成疊片質(zhì)量低，效率低
TO
振動幅度減小，振動時(shí)間減小
提升疊片質(zhì)量和效率
2、機(jī)器人技術(shù)
上片位動作由歐姆龍獨(dú)有的機(jī)器人技術(shù)完成，這樣疊片臺上片位置就可以根據(jù)實(shí)際需要隨意變動，可以有效縮短疊片臺移動距離，提升整機(jī)效率，還可以完成極片位置糾偏功能。
3、高速視覺技術(shù)
使用高速4核FH視覺控制器，一臺能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)多臺相機(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)。
4、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。
5、高精度檢測技術(shù)
對左右雙工位，各使用兩個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)動全部采用歐姆龍1S系列，可實(shí)現(xiàn)對動作曲線的＊＊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
