Автоматическое оборудование для вырубки элементов в производстве призматических аккумуляторов

Функция оборудования: 

Функция размотки
Используются два механизма размотки с индивидуальным сервоуправлением для автоматической подачи материала.

·  Функция коррекции отклонений
Система коррекции смещения материала между размоткой и подачей электрода перед пробивкой.

·  Система контроля натяжения ленты
Управление натяжением осуществляется независимо в двух буферных зонах, что снижает вибрации при высокоскоростной вырубке.

·  Формирование ушек электрода металлическим штампом
Применяются штампы из вольфрамовой стали с длительным сроком службы и минимальными заусенцами после пробивки.

·  Удаление пыли с роликов оборудования
Система пылеудаления с прижимных роликов.

·  Очистка электрода до вырубки
Перед вырубкой электроды очищаются с помощью щётки и вакуумного пылеудаления.

·  Функция резки отдельных чипов (электродов)
Используется сервопривод с кулачковым механизмом и вольфрамовыми штампами с высокой точностью и долгим сроком службы.

·  Функция подачи одиночного электрода
Электрод транспортируется тремя вакуумными лентами. В процессе транспортировки производится двусторонняя очистка и отбраковка дефектных электродов.

·  Двусторонняя очистка электрода от пыли
По умолчанию применяется фетровый валик с отсосом пыли (вакуум), возможно подключение бесконтактного антистатического пылеудалителя — опционально.

·  Оптический контроль CCD с двух сторон и маркировка дефектов (опционально)
CCD-камеры сканируют обе стороны электрода. Машина маркирует дефектные участки, и эти участки автоматически пропускаются при формировании ушка. Функция не установлена по умолчанию, но предусмотрено место для монтажа.

·  Распознавание цветных меток дефектов (если электрод промаркирован как дефектный, система автоматически исключает его из потока.)

·  CCD-контроль размеров отдельных электродов
Проверка геометрии каждого электрода. Все отклонения приводят к автоматической отбраковке.

·  Функция сбора электродов
Подсчёт и сортировка производится в приёмной коробке, где электроды укладываются аккуратно.

·  Функция автоматической замены кассет
Кассеты установлены на поворотной платформе и автоматически подаются манипулятором к линии. Кассеты совместимы с ламинирующим оборудованием.

Принцип работы оборудования:

Оборудование использует принцип непрерывной подачи рулона с электродной лентой, управляемой с помощью электронного кулачка, который синхронизирует вырубку и формирование электрода. Сервопривод обеспечивает подачу с переменным шагом, адаптированным к геометрии изделия.

Общая конструкция:

Габариты оборудования : Длина — 4200 мм х Ширина — 1280 мм х Высота — 2050 мм

Масса оборудования : 1,85 тонны

Схема общей инструкции: 

1. Платформа подачи и приёма материала

2. Механизм натяжного буфера

3. Механизм тяги с роликами

4. Узел коррекции положения (децентровки)

5. CCD-система тестирования

6. Устройство нанесения клея

7. Блок вырубки и формирования ушек

8. Механизм резки

9. Датчик цветовой метки

10. Механизм CCD-контроля

11. Механизм отбраковки

12. Механизм захвата манипулятором

13. Устройство автоматической размотки с коррекцией смещения

14. Система CCD-контроля (дополнительная)

15. Механизм буферизации (кэширования)

16. Механизм штамповки

17. Механизм регулировки формата/перехода

18. Роликовый тяговый механизм

19. Система удаления пыли (1)

20. Система удаления пыли (2)

21. Контейнер для сбора бракованных изделий

22. Механизм укладки электродов в короб (аккуратная укладка)

23. Механизм смены кассет

Общий чертёж оборудования:

 Описание функций компонентов оборудования:

1. Устройство автоматической подачи.

• Максимальный внешний диаметр рулона: φ700 мм
• Максимальный вес рулона: 150 кг
• Внутренний диаметр втулки: 150.2 ± 0.5 мм
• Метод подачи осуществляется напрямую через тележку логистической стыковки или вручную
• Механизм размотки основапн на  конструкции с пневматическим валом; на обоих концах установлены опорные роликовые подшипники — прочная и надёжная конструкция
• Оборудование оснащено: платформой для соединения ленты и вспомогательной разметочной линией для удобства ручного соединения материала
• Постоянный магнит (40 000 гаусс) установлен за приёмной платформой для удаления металлических включений с обеих сторон электрода
• Очистка от пыли: осуществляется двухсторонней щёткой-роликом до штамповки
•  Прижимной механизм перед штамповкой
•  Сервосистема для синхронной размотки обеспечивает стабильное натяжение
• Регулируемый диапазон натяжения: 0–150 Н; точность регулировки ±10%
• Биение оси намотки до и после подачи материала: ≤ 5 мм
• Расстояние от торца намоточного вала до внешней стороны защитного кожуха: ≤ 250 мм
• Наличие системы безопасности
• Система коррекции отклонений, основана на высокоточных CCD-датчиках, управление по обратной стороне материала, точность коррекции: ±0.2 мм

Система контроля натяжения ремня:

Управление натяжением ремня на размотке осуществляется с помощью двух механизмов:

• Часть размотки с воздушным расширительным валом управляется отклонением цилиндра с низким коэффициентом трения, что позволяет контролировать натяжение в процессе размотки;

• Во время пробивки штампом ремень движется вверх и вниз, при этом сервомотор через винтовую передачу компенсирует длину подачи. Например, при подъеме и опускании штампа сервомотор оперативно вытягивает полюсный лист, чтобы обеспечить постоянное натяжение в процессе транспортировки;

• Качающееся звено оснащено высокоточным пропорциональным клапаном, высокоточным потенциометром и цилиндром с низким трением для синхронной подачи материала;

• Винтовая передача управляется сервоприводом по аналоговому сигналу, при этом величина натяжения может быть задана в зависимости от ширины полюсного листа.

Устройство для пробивки и формовки вкладок:

Применяется формовка язычка методом пробивки с использованием металлической пуансоно-матрицы с выступами и впадинами.

• Пробивка верхним и нижним штампом осуществляется по принципу «контакт в одной точке» (ножничный тип);

• Сервопривод с кривошипом обеспечивает высокоскоростное выполнение пробивного действия. В процессе резки полюсный лист не повреждается, не осыпается, не образует острых углов и других дефектов;

• Оснастка легко снимается и устанавливается, ширина полюсного листа просто регулируется. Возможно изменение размеров в пределах диапазона, время переналадки — менее 1 часа;

• Под штампом установлено воронкообразное устройство сбора отходов, которое немедленно отсасывает образующийся мусор и направляет его в ящик для утилизации (очистка — один раз за смену, время очистки ≤ 5 минут);

• Верхний штамп оснащён функцией обдува положительным давлением для охлаждения, что увеличивает срок службы штампа;

• Пробивной механизм оснащён защитным световодом и защитным кожухом;

• В системе используется высокоточный датчик коррекции отклонения CCD, обеспечивающий точность коррекции не менее ±0,2 мм.

Устройство протяжки ленты:

Протяжка и транспортировка материалной ленты осуществляется с помощью двух комплектов узлов протяжных роликов:

• Первый комплект обеспечивает синхронную транспортировку материала в процессе намотки с высокоскоростным управлением;

• Второй комплект обеспечивает синхронную транспортировку полюсного материала в процессе пробивки центра с высокоскоростным управлением;

• Используется функция подачи на неравномерное расстояние с сервоприводом;

• Перед протяжным роликом установлен направляющий ролик, предотвращающий повреждение таба (вывода) после пробивки. Направляющий ролик легко регулируется при смене модели;

• Оба ролика оснащены роликами для удаления пыли, которые устраняют пыль, накапливающуюся во время протяжки;

• Прижимной ролик прижимается автоматически с помощью пневмоцилиндра, что облегчает заправку материала.

Режущий механизм:

В процессе резки полюсных пластин предусмотрена функция предварительного прижатия спереди и протяжной ролик сзади, чтобы обеспечить пластичность полюсной пластины перед резкой и точность размеров при резке;

• После резки оборудование оснащено индуктивным оптоволоконным датчиком, предотвращающим ошибочный подсчет нескольких обрезков как одного элемента;

• В нижнем ноже установлена система вакуумного пылеудаления;

• Используется встроенный нож из твердого сплава (вольфрамовая сталь), что снижает затраты на обслуживание и замену;

• Процесс резки оснащен функцией подсчета.

Функция коррекции электрода в подающем боксе

Особенности конструкции:

Системные функции:

• Интеллектуальная классификация: с использованием технологий машинного обучения и искусственного интеллекта возможно самообучение и автоматическая классификация дефектов в соответствии с определениями пользователя;
• PostgreSQL:используется самая передовая открытая СУБД для хранения изображений дефектов, информации о расположении, размере и других параметрах;
• Автоматическое архивирование: данные о дефектах могут автоматически сохраняться на внешние устройства или системы в соответствии с пользовательскими настройками;
• Разнообразная отчётность: предоставление отчётов о результатах тестирования и статистических данных в виде таблиц и графиков;
• Анализ равномерности поверхности: отображение цифровых данных о равномерности поверхности материала в реальном времени;
• Практичный и удобный интерфейс: включает функции удаления и маркировки серьёзных дефектов и другие полезные инструменты, удобные для операторов;
• IO-интерфейс: поддерживает входные и выходные сигналы, такие как сигнал тревоги, обрыв материала, замена рулона, запуск и остановка;
• Интерфейс интеграции на предприятии: основан на операционной системе Windows, поддерживает соединение с другими системами и оборудованием клиента через TCP/IP, Ethernet, OPC и другие протоколы;
• Удалённый доступ и обслуживание: при подключении оборудования к Интернету возможны обновление и обслуживание системы через удалённый доступ;
• Техническая поддержка: круглосуточная поддержка 7 дней в неделю через Интернет и горячую линию.

Интерфейс системы обнаружения:

Окно просмотра отчётности:

Отчёт об устранении дефектов:

Таблица основных индексов точности обнаружения дефектов:

Устройство нанесения этикеток:

• Оборудовано комплектом машины для наклеивания этикеток, скорость наклеивания соответствует скорости резки. Центровка этикетки и расстояние до внутреннего края электрода регулируются, точность составляет ±2 мм.
• Размер этикетки: ширина — 12 мм, длина — 14 мм (может быть изменён пользователем по индивидуальному заказу).

Размер и характеристики входящих материалов:

Требования к входящим материалам для производства:

•  Погрешность равномерности торцевой поверхности намотки: ±5 мм

•  Змееобразная погрешность (серпантин) : X ±2 мм/м

• Волнистость электрода: X ±5 мм/м

• Обеспечивает долгий срок службы штампа за счёт поддержания стабильной толщины материала в зоне резки — изменение толщины в точке реза составляет не более 10 мкм.

Технологический процесс оборудования:

 Технические показатели параметров оборудования:

Основные компоненты оборудования:

Условия эксплуатации оборудования:

Запасные части:

• Пуансон (инструмент для пробивки);
• Штамп для вырубки (инструмент для формовки и вырезания).