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(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(jiǎn)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(zhǎng)度切斷，自動(dòng)送出人工貼膠。
課題
1、易產(chǎn)生振動(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(wèn)題。
2、疊片平移距離長(zhǎng)原先上片一般采用雙伺服或者雙動(dòng)子的直線(xiàn)電機(jī)，因此CCD平臺(tái)和疊片臺(tái)上片位置在一條直線(xiàn)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。
3、檢測(cè)時(shí)間久對(duì)極片產(chǎn)品進(jìn)行位置檢測(cè)以及數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，單個(gè)工位的檢測(cè)時(shí)間在200ms左右，且 在切換工位階段需要通過(guò)信號(hào)傳輸切換程序；無(wú)法滿(mǎn)足時(shí)間上的高速要求。
4、張力波動(dòng)大
疊片工藝由于是頻繁起?？刂疲瑫r(shí)隔膜在疊片臺(tái)左右移動(dòng)時(shí)呈非線(xiàn)性變化，傳統(tǒng)通過(guò)編碼器采樣的方式或許變化曲線(xiàn)，張力波動(dòng)較大。
5、視覺(jué)檢測(cè)精度不足
疊片設(shè)備極片產(chǎn)品長(zhǎng)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(wàn)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(guò)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(lái)的振動(dòng)問(wèn)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
2、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。
3、高速視覺(jué)技術(shù)
使用高速4核FH視覺(jué)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(cè)時(shí)間都在100ms以下，實(shí)現(xiàn)視覺(jué)部分“0”節(jié)拍浪費(fèi)。
4、張力技術(shù)
通過(guò)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(xiàn)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)。
5、高精度檢測(cè)技術(shù)
對(duì)左右雙工位，各使用兩個(gè)200萬(wàn)相機(jī)，對(duì)極片的斜對(duì)角進(jìn)行拍照檢測(cè)，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(jué)系統(tǒng)FH系列對(duì)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再通過(guò)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(zhǎng)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(duì)動(dòng)作曲線(xiàn)的＊＊控制。
FROM
生產(chǎn)效率：1.5秒/片
隔膜對(duì)齊度±0.6mm
極片對(duì)齊度±0.5mm
TO
生產(chǎn)效率：0.6秒/片
隔膜對(duì)齊度±0.2mm，隔膜無(wú)形變
極片對(duì)齊度±0.1mm
