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锂电池主动贴胶机把持系统的设计办法

锂电池主动贴胶机把持系统的设计办法

来源:
2021/11/11 14:26
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【摘要】:

  随着国家对新能源汽车产业的扶持力度逐年加大,其核心动力领域将进入产业快速发展期。与传统锂电池相比,具有能量密度高、重量轻、使用寿命长、环保、重复利用率高等特点。目前生产锂电池首先选择两种生产技术,一种是缠绕生产,另一种是叠层生产,叠层生产新功率大容量的锂电池经常选择叠层技术。叠层锂电池核心部件的最后一步是粘接。随着客户对产品的技术水平、动力和质量的要求越来越高,传统的手工胶粘剂已经不能满足现代化生产的要求,因此研究高效、活性胶粘剂是市场的迫切需求。本文主要介绍了一种基于PLC的锂电池主动粘接机控制系统,并详细讨论了系统的硬件和软件规划。

  2. 锂电池主动粘接机的工作原理

  锂电池有源胶接机是一种具有有源取胶、粘接、短路检测、切断功能的全有源包装设备。

  其工作原理是在生产锂电池的有源复合机上一起进行有源胶带的制备作业。这一过程有五个步骤:压合、覆膜、拉伸、切割和真空吸附。覆膜机生产出锂电池后,芯机械手将电池从覆膜平台上取出,通过丝杠转移到涂胶机。由于薄膜工艺生产的电池体积大,单靠粘贴一块胶带是无法达到固定电池的目的的,所以我们计划在这里粘贴三个橡胶工艺。每次粘贴完毕后,电池移动距离(距离可在触摸屏上设定),连同主动粘贴机的胶带准备操作,如胶带准备操作结束,电池操作结束,粘贴过程,如此重复三次。每贴一次胶,通过光电色感器检测胶带是否粘上,如果胶带正常,再进行下一步,如果胶带不正常,再从头贴上最后一根胶水。记录过程后,细胞机械手将记录到短路试验位置,短路试验仪器进行短路试验,如果合格将运至切割带进行切割,如果不合格将运至切割废箱。

  3.电气系统硬件规划

  3.1公司选择

  主动胶机机电控制部分的方案,考虑到胶机工艺流程繁琐,操作麻烦,以及PLC可靠性强,控制功能强,编程方便,操作方便等优点,所以作者选择可编程逻辑控制器作为核心控制组件。控制系统采用日本欧姆龙公司生产的SySMAC P1H-XA40DT-DPLC。PLC CPU单元采用DC24V电源,DC24V输入,晶体管漏极输出,内置输入24点,输出16点,并可完成高速计数器4轴,脉冲输出4轴。基本指令每步0.1微秒,程序最大容量为20K步,指令约400种,是功能强大的小型集成PLC。由于其结构紧凑、功能强大、性价比高的特点,非常适合系统规划的要求。

  3.2硬件设备

  系统硬件结构图如图1所示,包括CPU单元、输入(光电方位开关、键合传感器)、操作面板(触摸屏、指示灯)、控制部件(伺服驱动器、电磁阀)、执行部件(伺服电机、直流电机、气缸)等部件。铁芯电机设有左限位、右限位和原点。拉伸气缸、切割气缸、粘贴气缸各有两个光电方位开关,检查气缸是否到位。粘附检测传感器检测胶带是否附着在电池上。触摸屏作为设备的操作界面,接收操作者的操作指令,显示设备的运行状态。

 

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