歐姆龍NJ控制器在二次電池包封配組機上的應用

1引言

二次電池又稱(chēng)為充電電池，是指在電池放電后可通過(guò)充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續使用的電池。由于能源的匱乏，二次電池行業(yè)得到了快速的發(fā)展。如今，二次電池已經(jīng)成為了電子設備的關(guān)鍵部件之一，特別是在筆記本電腦、手機等設備中占據了舉足輕重的地位。

近年來(lái)，二次電池的生產(chǎn)正在向中國轉移，產(chǎn)量快速增長(cháng)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，二次電池的包封技術(shù)會(huì )影響到電池的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。為此，歐姆龍開(kāi)發(fā)出一套以OMRON NJ為核心的系統來(lái)滿(mǎn)足市場(chǎng)。

2設備構成及功能

2.1設備構成

二次電池包封配組機如圖1所示，設備主要由六大部分構成，分別是隔板盤(pán)部分、一工位送片部分、包板部分、二工位送片部分、三工位送片部分和配組輸出。

圖1 設備構成

2.2各部分功能介紹

1．隔板盤(pán)部分：用來(lái)輸送包封極板時(shí)所用的ACM膜。

2．一工位送片部分：用來(lái)輸送需要包封的極板到主滾道（極板軸）上，如圖2所示。

圖2一工位送片部分工作示意圖

3. 包板部分：對一工位送來(lái)的極板進(jìn)行包封。具體操作過(guò)程是：ACM膜通過(guò)隔板輸送電機送到模軸，刀軸對送來(lái)的膜進(jìn)行切割和折中線(xiàn)動(dòng)作，極板輸送軸把極板送入切割完后的膜進(jìn)行兩邊的側封。

如圖3所示。

圖3 包板部分工作示意圖

4．二工位送片部分：用來(lái)輸送不需要包封的負極板，和包封好的正極板進(jìn)行疊加

5. 三工位送片部分：等待一組極板組成極板群后，用來(lái)輸送正極板疊加到極板群上，疊加后由配組電機送出。

3系統硬件解決方案

3.1系統硬件結構（見(jiàn)圖4）

圖4系統硬件配置圖

3.2系統硬件配置（見(jiàn)表1）

表1 系統硬件配置

4控制系統的難點(diǎn)與解決

4.1 ACM膜長(cháng)度需任意修改

在實(shí)際操作過(guò)程中，為了便于包封極板更加靈活，ACM膜的長(cháng)度必須是可以任意修改。

由于NJ軸設置中環(huán)形模式的最大最小值經(jīng)設定后不能通過(guò)程序修改，為了達到膜長(cháng)修改的需求，膜軸只能使用線(xiàn)性模式。

4.2壓中線(xiàn)不能有拉痕

折刀壓膜時(shí)速度和送膜軸速度不同步時(shí)，很容易導致膜的中線(xiàn)位置出現拉痕。因此在在定長(cháng)ACM膜的壓中線(xiàn)和切割時(shí)，切刀旋轉速度必須送ACM膜的速度同步，壓中線(xiàn)踩不會(huì )有拉痕。

4.3進(jìn)料包封可按需循環(huán)

對于電池內部極板的進(jìn)料，必須可以實(shí)現設置包封多少個(gè)后停包一個(gè)，然后再繼續循環(huán)的功能。包封配組機中基本都是采用外部光電信號作為停包和再次包時(shí)的觸發(fā)點(diǎn)，但是速度不同時(shí)會(huì )有誤差，再次啟動(dòng)時(shí)的第一袋會(huì )出現中線(xiàn)對折后不齊的現象。針對此，NJ控制器采用了更為精確的控制算法來(lái)確保不出現誤差。