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电池电极自动软包电池激光模切机

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  • 品牌:

    TMAX
  • 型号:

    TMAX-J550D-BG
  • 支付方式:

    微信,支付宝,银行转账,信用卡
  • 证书:

    CE欧盟认证
  • 发货时间:

    3-7天
  • 产品信息

 

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电池电极自动软包电池激光模切机


一、设备介绍

1.1 设备功能概述

 该设备主要用于动力电池叠层工艺(连续涂布工艺)  中正负极板的成型。

AGV/手动将电极 卷安装在设备的放卷气胀轴上,设备自动放卷,通过纠偏机构自动纠偏放卷过程,通过张力控制系统控制放卷张力。进入激光切割前进行二次校正(工艺校正),电极 刀片除尘,张力控制,电极 缓冲,CCD缺陷检测,冲孔工位采用五金模具冲出V角,然后通过牵引机构将材料牵引至切割位置,切割成片。通过传送带输送至尺寸检验处。刷粉检验(双面)后,不良品自动剔除至NG料箱,合格品收集至成品箱。


1.2 动作流程:

放卷机构:放卷机构--放卷纠偏:放卷校正:--接带平台:接管平台--放卷张力:放卷张力--过程纠偏:工艺校正--激光切割:激光切割--牵引机构:牵引机构--极耳除尘:拉片除尘--张力机构:张紧机构--储片机构:储片机构--瑕疵检测:缺陷检测--V角裁切:V角切割--拉切机构:切割机构--尺寸检测:尺寸检查--上刷粉:上刷粉--下刷粉:  下刷粉-- NG收料:NG收料-- OK收料:OK收料

                                            

1.3设备图:(单放卷)


设备尺寸:9000X2100X2600mm

张力部分:张力部分

接待平台:接待平台

极耳加强:耳片加强

形成偏纠:纠正偏差

缓存组件:缓存组件

缺陷检测:缺陷检测

V角模具:V角模具

追标:追踪

刷粉机构:刷粉机构

打料部件:材料部件

放卷组件:放卷组件

激光部件:激光部件

风刀除尘:风刀除尘

张力构件:张力构件

牵引切断部件:牵引切断部件

尺寸检测:尺寸检测

待检料盒:待检料盒

OK料盒:OK料盒

NG料盒:NG 料盒


1.4 设备特点:

1) 单卷送料机构:每轴最大送料直径为700mm 。气动胀轴采用特殊设计,减少线圈与气动胀轴之间的摩擦,省工省时,更换材料方便快捷;自动放卷由伺服电机驱动,程序控制自动放卷。通过线圈直径算法计算极片线圈的尺寸变化,判断极片是否即将耗尽。当线圈用完时,机器发出报警信号并自动停止。 

2)牵引机构:采用专利伺服牵引机构,牵引精度±0.2mm。

3)储料机构:采用伺服+模块驱动,张力协调缓冲,保证模切时连续开卷,提高生产效率,保证材料牵引精度。

4)极子切刀:采用专利切割机构,粉末损失小,毛刺小。此外,该装置还可以通过伺服驱动根据电极的尺寸调整刀具的定位,提高电极的宽度精度。

5)集成功能:本机可集成CCD检测和电极刷粉功能,提高整机利用率。

6)专利除尘方式:减少粉尘二次污染,有效避免刷粉对电极的损坏。

7)电极耳激光模切:大大降低电极板的成型成本。

8)遇到胶带模切和切刀时,采用自动避让,减少胶带对模具和切刀的损坏。

9) 收料均匀度:极伺服送料模式下,收料均匀度为±1。

10)控制设备不同区域的粉尘,增加设备内部高效的FFU过滤系统,使设备内部的粉尘达到10万级。

11) 预留2个网口用于MES通讯功能。


1.5 本机拥有的专利:

序列号

类型

物品

专利号

评论

1

实用新型

新型气体膨胀井

201620345969.7


2

实用新型

缓存设备

201521104998.6


3

实用新型

一种电池极板冲孔模具

201520310309.0


4

实用新型

牵引传动机构

201521104997.1


5

实用新型

极刷清粉装置

201620345992.6


6

实用新型

改进的电极切割装置

201621169384


二、设备能适应来料和产品规格

2.1适应来料尺寸规格

序列号

物品

参数

1

材料宽度

150-550mm (含拉片

2

材料厚度

60-300微米

3

 进料滚筒内径

6寸

4

电极来料外径/重量

≤700毫米/≤500公斤

5

涂装方法及破损要求

连续涂覆,一侧伸出极耳,极耳损伤小于0.5mm

6

 来料卷绕均匀度

≤±3毫米

7

入射波边缘高度

≤0.5毫米

8

来料涂层宽度误差

≤±0.5毫米

 2.2. 电极模切方式

1.png

可选模切方式,带切边系统

2.png

2.3 产品尺寸信息确认表


模型

阴极

阳极

标签尺寸

极耳中心距

圆角R

LB _

西澳_

LB _

西澳_








3








3








3









3.png

2.4极耳 毛刺(见图2.2)

(五金模具)平面毛刺Vk(金属毛刺)≤10um

垂直毛刺Vh(金属毛刺)≤15um

(激光)平面毛刺Vk(金属毛刺)≤15um

(激光)垂直毛刺Vh(金属毛刺)≤18um

4.png

三、设备技术参数

序列号

物品

参数

评论

1. 

电极长度

150-550mm (含拉片


2. 

电极宽度

80 ~ 265毫米


3. 

进料滚筒内径

6寸


4. 

送料外径

≤700mm(单卷


5. 

设备生产速度

幅宽( 80-120 )≥120PPM _

幅宽( 120-180 )≥90PPM _    

幅宽( 180-265 )≥60PPM _


6. 

电极尺寸精度

±0.2毫米


7. 

溶珠

≤10微米


8. 

热影响区

阴极≤100um  阳极≤120um 、


9. 

漏金属

≤50微米


10. 

刀具寿命

每次修模后使用≥100万次

模具修复次数≥10次,总寿命≥1000万次


11. 

料箱内收料均匀度

±0.5毫米  


12. 

设备噪音

≤75db (距离机器 1M )


13. 

三维CCD检测

精度±0.15mm


14. 

缺陷CCD检测

误判=0,误判≤0.3%

与来料情况相关

15. 

设备电源

交流400V三相50Hz

启动功率≤35Kw

工作功率≤20Kw


16. 

设备气源

压缩空气0.5-0.6Mpa

耗气量:800L/min


17. 

设备尺寸

9000×2100×2600 (主机


18. 

颜色

标准暖灰1C,如客户要求需提供色卡


19. 

设备重量

8000Kg


20. 

合格率

≥9 9 .8%


21. 

设备故障率

≥1.5%


22. 

适应环境温度

0-50℃


 

四、主要成分组成及作用  

4.2.1放卷模块 

Ø 放卷机构采用一套6英寸气胀轴结构,极线圈最大直径φ700mm 。

Ø 放卷方向可顺时针、逆时针;

Ø 装车时,有单字光纤笔辅助定位极线圈装车位置;

Ø 放卷机构采用放卷纠偏设计,纠偏精度≤±0.2mm,纠偏行程±50mm;

5.png

  4.2.2编带机构

Ø 配备卷材拼接平台和辅助标记线,方便手动拼接;

Ø 切割位置设有集尘箱,通过负压抽气进行收集和清理;

6.png

4.2.3 张力机构:

Ø 摆辊速度同步控制,电位器检测信号发送至PLC,PLC控制伺服电机速度;

Ø  PLC+低摩擦气缸+电控比例阀调节张力,张力范围10-150N,运行平稳,张力波动≤5%;

7.png

4.2.4 . 工艺修正

Ø 过程修正采用修正模块,修正精度高,操作简单;可通过点击模块按钮手动进行纠偏补偿,保证整体放卷及纠偏精度;

Ø 工艺纠偏精度≤±0.1mm,纠偏行程±20mm;

8.png

4.2.5激光模切模块

1.250W光纤激光器,脉宽可调,激光功率稳定性<5%

2.激光焦距调节精度±0.01mm

3.振镜重复定位精度±0.02mm

4.最小切削R角大于等于1

5.双工位激光切割系统

6.切割尺寸准确,无粘片 、无极耳侧安装有无切割、漏切割感应检测

7.在电极片放卷过程中,可以检测来料的缺陷,可以检测来料胶带和机器的胶带连接断裂情况。检测到胶带后,可以设置正常切割或跳切。 跳切后可设置第一个接片位置与连接位置之间的距离,提高材料利用率

8.整个切割区域被半封闭防尘罩包裹,激光切割区域具有独立的两级封闭结构。切割过程中产生的粉尘由负压吸尘器直接吸走,设计风速≥20-25m/s(可调)并实时监测风速

9.激光防护:激光切割工作室外罩观察窗采用激光防护板

10.激光切割产生的废料由压实机收集,废料通过废料管道进入压实机,不影响连续切割

11.激光切割位置1米以内除尘采用金属管道,非金属管道采用阻燃管道

12.激光切割控制系统具有等间距和不等间距两种切割模式,可自由切换和参数设置

13.采用PSO控制技术,可精确控制单点能量大小并在指定位置输出。采用激光变频控制,避免过切或连续切割,有效控制毛刺和热影响区。

9.png

4.2.6.素材存储机制

Ø 采用伺服+精密丝杠作为驱动和张力协调的缓冲,可以保证模切时连续开卷,提高生产效率,保证张力稳定,保证材料牵引精度。

Ø 滚筒采用轻质材料制成,减少储料滚筒的惯性矩,提高牵引精度和设备稳定性。

Ø 滚轮采用碳纤维设计。 

Ø 控制方式采用电子凸轮叠加控制。

10.png

4.2.7.V角冲孔机构

Ø 采用两组V角冲切模完成极耳的成型;

Ø 模具冲孔模块具有自动纠偏功能,通过传感器检测极片位置,实时调整模具内外位置,确保极片冲孔高度和尺寸一致;2 个色码传感器用于正侧胶带检测和跳切。

Ø 配备安全光栅,设备运行时,应立即关闭光栅设备,防止发生安全事故;

Ø 模具底板采用大理石材质,提高了底板的平整度,保证模具安装后不变形。平面度0.01mm。

Ø 模具与模底板之间采用快速定位,拆装方便,模具更换时间小于0.5小时;

11.png

4.2.8. 牵引机构

Ø 采用专利伺服牵引机构,最大牵引速度60m/min,牵引精度± 0.2mm

Ø 牵引辊采用EPDM材料制成,带有辊轴。设备正常运行时,不会出现表面灰尘或颗粒堆积现象,保证电极表面平整、无划伤等缺陷。

Ø 上下滚轮涂有粘合剂,硬度为90度,保持紧密贴合。

Ø 下拉材料为HV750钢辊,镀厚硬铬并精密研磨抛光,粗糙度Ra0.2 

Ø 上辊采用气缸压紧,保证极子尺寸的准确性。

Ø 刀具上下驱动方式:伺服电机驱动,带凸轮机构。 

Ø 刀刃:进口G5钨钢材质

Ø 更换时间不应超过0.5小时。 

12.png

4.2.9 .输送带机构

:上带:

上皮带机构

Ø 采用伺服电机驱动,驱动运动曲线由匀加速底部电子凸轮控制,运动最平稳,冲击最小。

Ø  在皮带上钻一个3mm的孔,产生负压,将电极 片从皮带孔中吸住

Ø 皮革具有自动毛刷清洁功能,皮带采用1.5mm厚PU底PVC特殊材质。

Ø 上表面集成尺寸检测CCD和除尘功能。

13.png

B下皮带: 

Ø 采用伺服电机驱动,驱动运动曲线由匀加速底部电子凸轮控制,运动最平稳,冲击最小。

Ø 在1.5mm厚的皮带上钻一个3mm的孔,通过皮带孔产生负压,吸引极片并将其分成多片。

Ø 皮革具有自动毛刷清洁功能,皮带采用特殊材质,表面PU,PVC底。

Ø  顶部集成电极切割和下表面除尘功能。

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4.2.10 .刷牙机构

刷粉清理电极表面,可以及时清除冲孔过程中产生的废料、灰尘等。通过集尘过滤系统,保证粉尘不会扩散到设备周围区域。

Ø 除尘系统噪声:≤75db

Ø 清扫装置采用集中除尘。

Ø  采用离子吹吸结合的强力除尘机构进行除尘。

Ø 刷粉机构配备10000Gs强磁力,可清除含有磁性的粉尘

Ø 在放卷处用吸尘器清除电极表面的灰尘。

Ø 模切产生粉尘是通过下部中空、负压吸风产生的。

Ø 在切刀下方,通过吸力将灰尘吸走。

Ø 用刷子清除电极上的顽固灰尘。

15.png

4.2.11 .电极接收装置

电极 片通过皮带输送线自动送入料箱,料箱设有自动升降和满料报警装置。配备极地缓冲机构。

Ø 冲孔后的电极片自动堆叠在料盒内,堆叠过程不碰撞电极片 边缘 。

Ø  料盒电极片整齐度:≤± 0.5mm 。落料过程中电极板不接触料箱边缘。

Ø 极板去除方法:采用传送带卸料吸附到传送带上。

Ø 电极 堆叠高度控制:步进电机控制电极堆叠数量 。 

Ø 在电极放电区域的合理位置安装强制急停按钮。

Ø 不良电极板自动排出,并具有连续3片不良尺寸报警、连续5片停机等防带设计。

16.png

4.2. 12.缺陷检测

Ø 当电极通过滚筒时,采用线阵相机逐行扫描电极表面,拼接成完整图像。采用特定的图像检测算法来分析计算图像的特征。根据预设的各缺陷参数指标,软件输出合格/不合格信号,缺陷电极被缺陷产品剔除机构自动剔除。

Ø 采用两台16K线阵黑白高速工业相机和有效长度400mm的高亮度线光源,可检测电极宽度为400mm。

Ø  CCD监测电极正反面检测到的所有缺陷数据均可直接导出为CSV文档。测试标准参数(以实际工艺参数为准),漏判为0,误判≤0.5 % ,灰度差不小于30。

Ø 人工智能识别缺陷产品并对其进行分类。

17.png

18.png

4.2.13.CCD尺寸检测机制

Ø 通过CCD对极板进行拍照,可检测极耳条及裸露箔片的高度,包括极板的长度、极耳至边缘的距离、宽度、角度等。检测精度±0.1mm,漏判0分,误判≤3‰。

Ø 采用阵列工业相机进行检测。

Ø 采用背光源检测方案,背光源照明方案可以提高检测精度;

Ø 尺寸检测前有压紧机构将电极板压平,防止吸附不良造成检测误差;

Ø 尺寸检验项目包括:电极宽度、高度、角度、电极肩宽、电极胶带材质等。

19.png

4.2.14 .控制系统

由1套PLC、1台15寸触摸屏及其他电器元件组成;采用总线连接,减少了电缆数量,使电气箱的连接更加简洁、美观。

4.2.15.机架盖

Ø 机架采用高强度方钢管焊接而成,表面喷漆。

Ø 设备配有铝合金或钣金、有机玻璃制成的防尘罩。

Ø 外罩顶部设有FFU过滤装置,向机器内部供风,与吸尘器配合,使机器内部空气循环流动。

Ø 设备罩内部洁净度应≥100000级。

20.png


五、主要设备附件清单

5.1 主要配件清单:

序列号

主要配置

品牌

起源

1

PLC 控制系统

欧吹

英国

2

偏差_

埔里园/蝙蝠

中国

3

触摸屏

韦恩维尤

中国

4

伺服电机

埃斯顿

中国

5

张力控制器

藤仓

日本

6

P气动元件

SMC 、亚德客

日本台湾

7

丝杆导轨

上银Hiwin

台湾

8

轴承_

日本精工株式会社

日本

9

开关电器

施耐德、松下

德国日本

10

光电传感器

欧姆龙、松下宝盟、巨龙

日本中国

11

CCD

海康

中国

 

5.2 易损部件列表:

序列号

物品

规格

评论

1

光电开关

EE-SX671A

欧姆龙

2

中间继电器

MY2J-12VDC

施耐德

3

按钮开关

φ22

施耐德


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