1.全自動卷繞機(jī)概述

全自動卷繞機(jī)是把整卷的正負(fù)極片和隔膜通過卷繞的方式做成電芯的關(guān)鍵設(shè)備，主要動作流程包括：預(yù)卷、入片、卷繞、極片和隔膜裁斷、換位、貼膠帶、下料等；方型卷繞機(jī)由于其卷針形狀的不規(guī)則性，要保證卷繞過程中的線速度恒定和張力波動小，對控制系統(tǒng)的要求特別高。

2.卷繞示意圖

3.系統(tǒng)架構(gòu)圖：

●采用運動控制器+英威騰DA200高性能伺服系統(tǒng)的控制方案；

●HMI采用以太網(wǎng)通訊，快速實現(xiàn)人機(jī)數(shù)據(jù)交換；

●可分布式安裝I/O或模擬量模塊。

4.關(guān)鍵技術(shù)

●變轉(zhuǎn)速控制

--系統(tǒng)支持恒轉(zhuǎn)速控制和變轉(zhuǎn)速控制，可通過HMI選擇；

--變轉(zhuǎn)速采用電子凸輪控制方式實現(xiàn)；

--變轉(zhuǎn)速控制能使整個機(jī)械系統(tǒng)穩(wěn)定，較易實現(xiàn)高速運行和穩(wěn)定的張力控制；

●張力控制

--各極片、隔膜在每個動作階段可單獨設(shè)置張力大??；

--在正常卷繞階段可以按長度設(shè)六段不同的張力。每段張力可以按線性變化，也可以按圈線性變化；

--張力設(shè)置靈活，能很好解決電芯變形問題；

●自動糾偏

--當(dāng)設(shè)備運行速度比較快時，糾偏響應(yīng)時間要求比較快；

--運動控制器1ms任務(wù)掃描周期；

--EtherCAT傳輸速率：100Mbaud；

--伺服響應(yīng)控制器指令<2ms；

--采用PI控制算法；

●主動放卷

--主動放卷能使整個片材運行更加平穩(wěn)，從而降低張力輥的波動，使張力更穩(wěn)定；

--應(yīng)用運動控制器的電子齒輪功能，以收卷速度為主軸，以放卷為從軸，實現(xiàn)放卷快速響應(yīng)收卷速度；

--實時求取當(dāng)前卷徑，作為電子齒輪的參數(shù)。同時當(dāng)前卷徑作為空卷報警的依據(jù)。

5.主要功能

●不良極片單卷剔除

--根據(jù)檢測裝置檢測極片，對不良極片可單卷排除并報警；

--可判斷當(dāng)前不良極片是否在當(dāng)前卷繞電芯內(nèi)，如果在電芯外，不影響當(dāng)前電芯卷繞，并在下個卷繞周期自動卷繞不良極片并剔除；

●報警功能

--多達(dá)200條報警信息，包括機(jī)械干涉預(yù)報、氣缸故障、程序控制報警等；

--保護(hù)功能齊全；

--能讓操作工快速定位問題點，提高效率；

●手動和單步運行

--更好地支持設(shè)備調(diào)試、換料處理及故障處理。

6.方案特點

●EtherCAT高速工業(yè)以太網(wǎng)，支持多達(dá)64軸，滿足卷繞焊接一體機(jī)的控制要求；

●實時大容量存儲生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，為質(zhì)量追溯提供數(shù)據(jù)保障；

●采用遠(yuǎn)程I/O就近安裝，幫助客戶節(jié)省各種配線和維護(hù)成本；

●完全支持IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)的編程環(huán)境，工程師無縫切換；

●卷繞曲線完全通過自學(xué)習(xí)的方式實現(xiàn)，不需要設(shè)置任何卷針參數(shù)。

7.方案優(yōu)勢

●張力波動小

--實際極片和隔膜張力波動<5%；

●卷繞速度快

--200mm寬卷針實測線速度>800mm/s,線速度波動<5%；

●糾偏響應(yīng)快

--驅(qū)動器內(nèi)部處理糾偏，直接響應(yīng)無須再經(jīng)過控制器；

●可采用控制器處理糾偏

--掃描周期1ms；

●裁切精度高

--8米長極片裁切誤差小于2mm。