Máquina troqueladora automática para la línea de producción de baterías de iones de sodio
1. Introducción del equipo
1. Funciones del equipo
* función de desenrollado (se adoptan dos mecanismos de desenrollado y el servomotor controla independientemente el desenrollado automático);
* función de corrección de desviación (corrige la desviación del mecanismo de desenrollado y el electrodo se transporta antes de la perforación);
* Sistema de control de tensión de la correa (la tensión de la correa se controla de forma independiente mediante dos modos de amortiguación, lo que puede reducir la vibración de la correa en el proceso de troquelado alto);
* La matriz cóncava-convexa de metal se utiliza para completar la formación de la oreja del polo (se utiliza una matriz de acero de tungsteno, con una alta vida útil y pequeñas rebabas de perforación);
* eliminación de polvo de los rodillos de los equipos (absorción de polvo de los rodillos de tracción);
* Antes de troquelar, se cepilla y aspira el electrodo ;
* Función de corte de viruta única (adopte una estructura de accionamiento del cigüeñal con servocontrol para completar el corte, adopte un molde de acero de tungsteno, con alta vida útil y pequeñas rebabas de perforación);
* Función de transporte de un solo electrodo (se utilizan tres cintas de vacío para transportar el electrodo , la eliminación de polvo en ambos lados del electrodo y la detección de productos defectuosos se llevan a cabo durante el proceso de transporte);
* eliminación de polvo en ambos lados del electrodo (fieltro de lana y recolección de polvo con presión negativa por defecto; el dispositivo de eliminación de polvo electrostático sin contacto está reservado) este método de eliminación de polvo es opcional;
* Detección y etiquetado doble CCD de defectos en la superficie del electrodo (el CCD detecta ambos lados del electrodo , la máquina etiquetadora etiqueta los productos no calificados después de la detección y tira de esta sección cuando se forma la oreja del polo; el equipo no tiene esta función de manera predeterminada y la posición de instalación está reservada) esta función es opcional;
l detección de código de color de productos defectuosos (el electrodo sensor tiene una etiqueta defectuosa y el dispositivo de electrodo detecta automáticamente los productos defectuosos);
* detección CCD de tamaño de electrodo único (para la detección del tamaño general de cada electrodo , el equipo detectará automáticamente los productos defectuosos);
* Función de recolección de electrodos (la función de conteo de electrodos está instalada en la caja de material, con la función de clasificar los electrodos , y los electrodos se recolectan de manera ordenada en la caja de material);
* la función de conversión y transporte de la caja del cartucho (el cartucho se instala en la plataforma giratoria y la caja del cartucho se convierte automáticamente; el manipulador extrae la caja del cartucho y la conecta a la línea de material) la caja del cartucho se puede compartir con la máquina laminadora;
2. Principio del equipo
El principio de alimentación continua de la bobina polar, controlando la perforación de la matriz y el impulso polar a través del modo de leva electrónica y controlando la distancia desigual mediante servotracción.
3. Proceso de acción del equipo
4. Estructura general
1) Tamaño : 4200 mm de largo ; ancho : 1,28 mm ; alto : 2050 mm .
2) Peso : 1,85 T
3) Diagrama de estructura general
1. 上料接料台: Plataforma de alimentación y recepción
2. 张力缓存机构: Mecanismo amortiguador de tensión
3. 滚轮牵引机构: Mecanismo de tracción del rodillo
4. 过程纠偏组件: Componente de corrección del proceso
5. CCD检测: Pruebas CCD
6. 贴胶机:Aplicador de pegamento
7. 极耳成型模切组件: Conjunto de troquelado formador de pestañas
8. 裁切机构:Mecanismo de corte
9. 色标传感器: Sensor de código de color
10. CCD检测机构: mecanismo de detección de CCD
11. 次品剔除机构: Mecanismo de rechazo
12. 机械手抓取机构: Mecanismo de agarre del manipulador
13. 自动放卷纠偏装置: Dispositivo de corrección de desviación y desenrollado automático
14. CCD检测: Pruebas CCD
15. 缓存机构: Mecanismo de caché
16. 模具冲切机构: Mecanismo de punzonado
17. 转型调节机构:Institución de ajuste a la transformación
18. 滚轮牵引机构:Mecanismo de tracción de rodillos
19. 除尘机构:Mecanismo de eliminación de polvo
20. 除尘机构:Mecanismo de eliminación de polvo
21. 次品收集盒:Caja de recogida de productos defectuosos
22. 整齐料盒极片机构:Mecanismo de electrodo de caja de material limpio
23. 转化料盒机构:Mecanismo de caja de conversión
4) Diagrama de apariencia del equipo
4. Introducción de las funciones de los componentes del equipo .
1. Dispositivo de alimentación automática
l Diámetro máximo : φ700 mm ;
l Peso máximo : 150 kg ;
l Diámetro interior del manguito : 150,2 ± 0,5 mm ;
l Modo de desenrollado y alimentación: la alimentación se opera directamente mediante el carro de acoplamiento logístico o manualmente ;
l El mecanismo de desenrollado adopta la estructura de eje inflable, y ambos extremos del eje inflable están equipados con cojinetes, que tienen una estructura firme ;
l Está equipado con una plataforma de conexión de correa de bobinado y una línea de marcado auxiliar, lo que es conveniente para la conexión manual de la correa ;
l Hay una barra de imán permanente con 40000gs detrás de la mesa receptora para eliminar el hierro de la parte delantera y trasera del electrodo ;
l Recolección de polvo mediante cepillo de rodillo de doble cara de la pieza polar antes del troquelado ;
l Con dispositivo de presión antes del troquelado ;
l El sistema servo se utiliza para controlar el desenrollado sincrónico para mantener la tensión estable ;
l El rango ajustable de tensión es de 0 a 150 N y la precisión es de ±10 % ;
l Antes y después de los materiales superior e inferior, el eje de bobinado se tambalea ≤ 5 mm ;
l Distancia desde la cara final del eje de bobinado hasta el exterior de la cubierta protectora ≤ 250 mm ;
l Con diseño de protección de seguridad ;
l El sistema de corrección de desviación adopta un sensor de corrección de desviación CCD de alta precisión para controlar el lado opuesto y mejorar la precisión de corrección de desviación ±0,2 mm .
1. Sistema de control de tensión de la correa
l El control de tensión de desenrollado de la cinta de material se compone de dos mecanismos ;
l La parte de desenrollado del eje de expansión de aire está controlada por la oscilación del cilindro de baja fricción para controlar la tensión durante el proceso de desenrollado ;
Durante el troquelado, la banda oscila, y el servomotor tira del tornillo para compensar. Por ejemplo, cuando el troquel sube y baja, el servomotor tira rápidamente de la pieza polar para asegurar la tensión durante el transporte .
l La parte oscilante adopta una válvula proporcional de alta precisión, un potenciómetro de alta precisión y un cilindro de baja fricción para controlar la alimentación de forma sincrónica ;
l La varilla del tornillo se controla mediante una cantidad analógica servo y la tensión se puede ajustar de acuerdo con el tamaño de la pieza polar ;
2. Dispositivo de perforación y formación de pestañas
l Adopte la forma de punzonado cóncavo-convexo de metal para completar la formación de la pestaña
l El punzonado de la matriz superior e inferior adopta el modo de contacto de punta de tijera ;
l El cigüeñal accionado por servo se utiliza para completar la acción de punzonado de alta velocidad de la matriz, y la pieza polar está libre de daños, caída de polvo, esquinas afiladas y otros defectos durante el proceso de corte ;
El desmontaje y la instalación del troquel son sencillos, y el ancho de la pieza polar es fácil de ajustar. Admite diferentes tamaños de piezas polares dentro de un rango determinado, y el tiempo de cambio es inferior a 1 hora .
l Se instala un dispositivo de recolección de residuos en forma de embudo debajo del molde, y los residuos generados después de perforar y cortar se pueden succionar inmediatamente hacia el dispositivo de embudo y luego recolectar en la caja de reciclaje de residuos (limpieza una vez por turno, tiempo de limpieza ≤ 5 min) ；
l La matriz superior de la matriz está equipada con una función de enfriamiento por soplado de presión positiva para mejorar la vida útil de la matriz ;
l El mecanismo de perforación está equipado con fibra óptica protectora de seguridad y cubierta protectora de seguridad ;
l El sistema adopta un sensor de corrección de desviación CCD de alta precisión para mejorar la precisión de corrección de desviación , ≥0,2 mm;
l Parámetros del electrodo después de la perforación :
3. Dispositivo de tracción de correa
l El proceso de tracción y transporte de la cinta transportadora de material consta de dos conjuntos de rodillos de tracción ;
l El primer conjunto de sincronización de transporte del proceso de bobinado de control de alta velocidad ;
l El segundo conjunto de sincronización de transporte de la pieza polar del centro de punzonado de control de alta velocidad ;
l Adopta la función de alimentación de distancia desigual del servocontrol ;
Hay una rueda guía de color canela delante del rodillo de tracción para evitar que la pestaña se desprenda después del troquelado. La rueda guía se ajusta fácilmente al cambiar de modelo .
l Los dos rodillos están equipados directamente con rodillos absorbentes de polvo para eliminar el polvo acumulado durante la tracción de los rodillos ;
l El rodillo de presión se comprime automáticamente mediante un cilindro de aire, lo que resulta conveniente para enhebrar .
4. Mecanismo de corte
En el proceso de corte de rodajas de poste, hay una función de preprensado en la parte delantera y un rodillo de tracción en la parte trasera para garantizar la ductilidad de la rodaja de poste antes del corte y la precisión dimensional del corte de polvo de la rodaja de poste ;
l Después del corte, el equipo está equipado con fibra óptica de inducción para evitar que la cuchilla de poste se confunda con múltiples piezas de desechos;
l El cortador inferior está instalado con aspiradora para absorber el polvo;
l Se adopta la cuchilla de acero de tungsteno incorporada para reducir el costo de mantenimiento y reemplazo ;
l corte tiene función de conteo.
5. Función de corrección de electrodos en la caja de alimentación.
l Durante el funcionamiento del electrodo , el servomotor acciona el mecanismo de clasificación para corregir el electrodo ;
l Después de la corrección, los electrodos se apilan en la caja de material para garantizar que los electrodos en la caja de material estén ordenados ;
l La caja de material tiene una función de conteo y las piezas polares están libres de daños, engarces, dobleces, rayones y otros defectos durante el funcionamiento y el apilado ;
l Cuando el electrodo en la caja de material esté lleno, cambiará automáticamente al mecanismo de amortiguación para recibir el material .
5 、Dispositivo de eliminación de polvo (opcional)
l 1) Rueda de lana, presión negativa para recoger el polvo
l El equipo adopta una rueda de lana y un método de eliminación de polvo de presión negativa, que tiene un buen efecto de eliminación de polvo, alta eficiencia y bajo costo;
l Cuando el electrodo pase por el extremo de entrada del cabezal de limpieza, gire el cepillo impulsor para barrer el polvo y eliminar el polvo de la superficie del electrodo ;
l Posteriormente, la pieza polar recibe viento de presión negativa interna para absorber el polvo arrastrado por la corriente y el polvo en la rueda del cepillo ;
l El polvo se recoge en el ventilador de presión negativa, que es fácil de limpiar (una vez al mes, tiempo de limpieza ≤ 5 min).
l 1) Eliminación de polvo sin contacto
l Adoptamos el método de eliminación de polvo sin contacto del viento iónico de alta presión, que tiene un buen efecto de eliminación de polvo, alta eficiencia y alto costo;
l Cuando el electrodo pasa a través del extremo de entrada del cabezal de limpieza, se eliminan la nube de ionización y la electricidad estática de la superficie de la bobina;
l Luego, el electrodo se ve afectado por el flujo de aire turbulento generado por el flujo de aire de soplado y vacío interno del dispositivo del cabezal de limpieza ;
l El efecto del flujo de aire turbulento provoca un desgaste de alta frecuencia del electrodo ;
l La acción combinada del desgaste de alta frecuencia y el flujo de aire turbulento del electrodo rompe la capa de interfaz de aire en la superficie de la pieza polar y, al mismo tiempo, los contaminantes liberados por la capa de interfaz son succionados hacia el flujo de aire de vacío ;
l Cuando el electrodo sale del cabezal de limpieza, la pieza polar pasará a través de otra nube de iones para evitar la contaminación secundaria en la superficie del electrodo.
6. Características de diseño
Características
Ventajas
Limpieza sin contacto
Evite el riesgo de marcas y daños en la superficie del electrodo y, al mismo tiempo, no afecte la detección de seguimiento de la posición del electrodo en la correa.
Integración del control electrostático
Neutraliza la electricidad estática, optimiza el rendimiento de limpieza y prepolariza eficazmente la contaminación secundaria en la superficie de la hoja.
Sistema único de "puerto fijo"
La conexión de la tubería del cabezal de limpieza es fija y la instalación del cabezal de limpieza es más fácil.
Equilibrio del volumen de aire
El valor de desviación entre el volumen de soplado y el flujo de aire de vacío se puede controlar completamente
Control automático de vacío
Reduce la frecuencia de ajustes manuales por parte de los operadores. Mantiene automáticamente el mejor efecto de limpieza.
Piezas sin pérdida
Menor costo de operación
Funcionamiento silencioso
No hay problemas de salud y seguridad causados por el ruido
7. Diagrama esquemático de detección y etiquetado CCD (un dispositivo opcional)
8. Funciones del sistema
l Clasificación inteligente: utilizando tecnología de aprendizaje automático e inteligencia artificial, se puede realizar autoaprendizaje y clasificación automática de acuerdo con la definición de categoría de defecto del usuario;
l PostgreSQL: adopta la base de datos de código abierto más avanzada para almacenar imágenes de defectos, como ubicación del defecto, tamaño y otra información ;
l Archivado automático: los datos de defectos se pueden respaldar automáticamente en dispositivos o sistemas externos según la configuración del usuario
l Informes diversificados: proporcionan informes sobre los resultados de las pruebas y datos estadísticos en forma de tablas y gráficos.
l Análisis de uniformidad de la superficie: muestra la uniformidad de la superficie de los materiales en tiempo real de forma digital ;
l Interfaz de operación práctica y conveniente: puede eliminar y marcar defectos graves y otras funciones prácticas, lo cual es conveniente para que los operadores operen;
l Interfaz IO: proporciona señales de entrada y salida como alarma, rotura de papel, cambio de rollo, inicio y parada;
l Interfaz de fábrica: Basado en el sistema operativo Windows, puede conectarse con otros sistemas y equipos de los clientes a través de TCP/IP, Ethernet, OPC y otras interfaces ;
l Mantenimiento de acceso remoto: bajo la condición de que el equipo esté conectado a Internet, el sistema se puede actualizar y mantener a través del acceso remoto a Internet ;
l Soporte técnico: Soporte de red y línea directa las 24 horas, los 7 días de la semana
l Interfaz del sistema de detección
l interfaz de visualización de informes
Informe de eliminación de defectos l d
Tabla principal del índice de precisión de detección de defectos
Dispositivo de etiquetadora :
Equipado con un conjunto de máquina etiquetadora, la velocidad de pegado coincide con la velocidad de corte, y la línea central de etiquetado y la distancia del borde interior de la pieza polar se pueden ajustar, con una precisión de ± 2 mm;
Tamaño de la etiqueta: 12 mm de ancho y 14 mm de largo, que los usuarios pueden personalizar.
A 、 Tamaño y especificación de los materiales entrantes
SN
Artículo
Especulación
Observación
1
Ancho de alimentación
300 - 420 mm ( incluida la pestaña )
2
Espesor del material entrante
Cátodo : 9-200μm ; Ánodo : 9-200μm
3
Diámetro interior del tambor de descarga
6 pulgadas φ 150,2 mm
4
Sistema aplicable
Fosfato de hierro y litio, óxido de cobalto y litio, manganato de litio, materiales ternarios, grafito y otros sistemas de lodos para baterías y condensadores.
5
Diámetro exterior de la lámina del electrodo
≤φ700 mm
6
Método de recubrimiento
Recubrimiento continuo
7
Error de ancho del recubrimiento entrante
≤±2 mm
B 、 Requisitos de entrada de material de producción
l Error de uniformidad de la cara final del bobinado entrante : ±5 mm ;
l Error de serpentina : X ± 2 mm/m ;
l Onda del electrodo : X ± 5 mm/m ;
l garantizar la vida útil del molde y que el cambio de espesor del material en la posición de corte del molde sea inferior a 10 μm
C 、 Proceso de producción de equipos
Rango de tamaño y precisión del electrodo después de la perforación.
SN
Artículo
Tamaño ( mm )
Exactitud
Observación
1
Electrodo W
40 ~ 110
±0,2 mm
2
Electrodo H
60 ~ 160
±0,25 mm
3
Electrodo Ht
10 ~ 30
±0,2 mm
4
Distancia del electrodo
5~ 20
±0,25 mm
5
Peso del electrodo
6 ~ 65
±0,2 mm
6
Rebaba vh
≤7 um
7
Rebaba vk
≤25 um
D 、Parámetros del índice técnico del equipo
SN
Artículo
Especulación
1
Método de punzonado
Troquelado
2
Vida útil de la matriz para pestaña y orificio de marca
Molde de electrodo negativo 1 millón de veces/pulido, tiempos de pulido del molde ≥ 10 veces
800000 veces / pulido de molde positivo y el número de pulido de molde ≥ 10 veces
Vida útil total de la cuchilla troqueladora después de la reparación: ≥ 10 millones de veces
3
Condición de carga
Función de carga manual de rollos, el equipo puede realizar la detección de material residual y la función de alarma.
Puede distinguir entre cinta de terminación de rollo y cinta de empalme de cinta (diferentes colores de cinta)
4
Dispositivo de corrección de la desviación de electrodos
Se garantiza que la precisión de corrección de desviación sea de 0,1 mm bajo la premisa de que el material no tenga defectos en los bordes.
5
Control de tensión de electrodos
Precisión del control de tensión ＜10%
6
Matriz de estampación
SKD-11 + Acero de tungsteno de aleación importada
7
Dispositivo de eliminación de polvo
Eliminación de polvo en ambos lados del electrodo después de la perforación
8
Adsorción magnética
≥40000GSVarilla magnética permanente
9
Pruebas CCD
Un conjunto de dispositivos de detección CCD está instalado en la parte delantera y trasera de la pieza polar respectivamente.
10
Configuración del CCD
Cámara 8K 2 piezas , fuente de luz 2 piezas
11
Alcance de detección CCD
Máx. 4,50 mm ( ancho de recubrimiento: 4,00 mm )
12
Elementos de prueba CCD
Defectos de revestimiento de las piezas polares de baterías de litio estándar, como láminas expuestas, material seco, manchas oscuras, rayones, materias extrañas, etc.
13
Elementos de prueba CCD
Transversal : 0,1 mm , Vertical : 0,1 mm ( Mejor estado de detección ) ( 80 m/min , velocidad de corte)
14
CCD
Otras funciones del sistema
Se puede generar una alarma o etiquetar según el tamaño, tipo, densidad, posición de corte y periodicidad de los defectos. Todos los datos de defectos detectados se almacenan en una base de datos SQL en cada volumen o se exportan al sistema de gestión de información de la fábrica o a diversas bases de datos estándar. El software Reportranger puede generar, de forma automática o manual, diversos informes de producción y gestión de calidad según las necesidades, y se puede configurar según las necesidades del cliente. Etiqueta con precisión los bordes de los materiales y colabora con los procesos posteriores para detectar y gestionar mejor los defectos .
15
Mecanismo de etiquetado
Mecanismo de corte y etiquetado de etiquetas; La velocidad de etiquetado coincide con la velocidad de tracción y la máquina etiquetadora está ubicada en la pestaña
16
Sistema MES
Todos los equipos de proceso utilizados deberán tener interfaz de sistema MES
El modelo de un solo molde de reemplazo no excede 1 persona *1H
19
Otros requisitos
1. A. La actualización del programa del equipo se puede realizar de forma remota. b. Detección de hardware (eléctrica). El portátil con red se configura en modo remoto y el software necesario para el control remoto está instalado en él. El fabricante del equipo realiza el control remoto del equipo a través del portátil. Para garantizar la seguridad de los datos, se instalará un programa de monitorización en el portátil para supervisar todos los datos intercambiados. 2. Gestión jerárquica del equipo: se requieren al menos tres niveles. El nivel superior es la autoridad de gestión del equipo, que puede realizar cualquier operación en él y restablecer todas las contraseñas. El segundo nivel permite modificar todos los parámetros del equipo y controlar su funcionamiento. El nivel inferior se encarga del funcionamiento del equipo y de modificar algunas operaciones. El registro del tiempo de funcionamiento del equipo se divide en tiempo de funcionamiento automático, tiempo de espera, tiempo de funcionamiento manual y tiempo de fallo. El tiempo de funcionamiento se define como el tiempo en el que el equipo está encendido pero no se realiza ninguna operación, y el tiempo de fallo se define como el tiempo antes de que el equipo falle y el mensaje de error no se elimine, y el tiempo en el que se pulsa el botón de parada de emergencia. El funcionamiento automático y manual corresponden al tiempo normal de funcionamiento del equipo sin fallos ni errores, que se puede distinguir según el modo de funcionamiento seleccionado. Se deben conservar al menos dos días de registros de funcionamiento del equipo. Estos registros se enviarán al sistema MES u otro sistema de gestión una vez al día y se subirán por FTP. Los archivos subidos estarán en formato CSV. Se incluye la función de registro de cambios en los parámetros del equipo.
20
Estándar de vibración
La intensidad de la vibración deberá cumplir con la norma internacional ISO-2372 para vibración de equipos.
(intensidad de vibración ≤ 0,45 mm/s)
21
Dispositivo de seguridad
1. El mecanismo de perforación, el mecanismo de corte y otros mecanismos están equipados con una puerta de protección de seguridad para evitar la entrada de operadores y un diseño de circuito de protección de apertura de puerta y una función de parada de emergencia, y hay advertencias de seguridad.
2. El indicador de alarma de falla es una farola de tres colores y una alarma sonora, y hay una pantalla de registro en el panel de pantalla táctil.
E 、Componentes principales del equipo
SN
Nombre
Marca
1
SOCIEDAD ANÓNIMA
Panasonic
2
pantalla táctil
Vista de Wein
3
Convertidor de frecuencia
Schneider
4
servomotor
Panasonic
5
Motor paso a paso
Leisai
6
Cilindros y componentes neumáticos
SMC
7
Carril guía lineal, varilla roscada
Gracias
8
sensor
Keens
9
Cojinete
NSK
10
válvula solenoide
SMC
11
Controlador de temperatura
OMRON
12
válvula de control automático
Shanghái Ziyi
13
Manómetro de vacío / manómetro
SMC
14
Componentes eléctricos de baja tensión
Schneider
15
Pruebas CDD
Tecnología Chixiao
16
Moho
Wei Sheng
17
El poste guía
MISUMI
18
Fibra óptica
Panasonic
19
interruptor magnético
SMC
20
Componentes eléctricos de baja tensión
Schneider
F 、Entorno de uso del equipo
SN
Artículo
Unidad
Especulación
Observación
1
Potencia de toda la línea
Kw
15
380 V , trifásica
2
aire comprimido
Presión
MPa
0,5 ～0,8 MPa
consumo
L/min
50
3
Vacío
grado de vacío
KPa
/
consumo
m3/h
/
consumo
m3/h
/
4
nitrógeno
Presión
MPa
/
consumo
m3/h
/
5
Consumo de agua del grifo
m3/h
/
6
Agua de enfriamiento de procesos
Temperatura
°C
/
consumo
m3/h
/
Nota: los parámetros involucrados en el equipo deben ser completados, y los parámetros no involucrados pueden ser completados con "/" o "-" .
IPv6 network supported
