隨著科技的不斷進(jìn)步和市場需求的持續(xù)增長，鋰電池已經(jīng)成為了當(dāng)今電池領(lǐng)域的主流技術(shù)。在新能源汽車、儲能電站等領(lǐng)域的快速發(fā)展推動下，鋰電池的市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，進(jìn)而拉動了設(shè)備需求。鋰電池設(shè)備行業(yè)正經(jīng)歷技術(shù)升級和智能化改造，高效、智能、自動化的設(shè)備成為市場主流。政策扶持、成本降低和環(huán)保要求也間接促進(jìn)了鋰電池設(shè)備需求的增長。

卷繞機(jī)屬于鋰電池電芯制造中段設(shè)備的核心。卷繞機(jī)將模切成型的極片卷繞成鋰離子電池電芯，在卷繞過程中張力控制精度、糾偏能力、卷繞效率等成為了影響電池產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

使用全自動的設(shè)備對鋰電產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和一致性都有較高的幫助，而選擇穩(wěn)定精密的傳感器配置在設(shè)備設(shè)計中起著關(guān)鍵作用。

今天小明就來為大家分享一下明治升級的鋰電池卷繞機(jī)的工作流程以及傳感器在設(shè)備中的應(yīng)用~

 

01 檢測鋰電池有無

超薄光電傳感器    ESL-25NO

 

應(yīng)用場景：

鋰電極片抓取到空間狹窄的中轉(zhuǎn)臺時，需要傳感器檢測治具上鋰電池有無，要求響應(yīng)速度快，低于2ms

 

解決方案：

1、選用厚度僅有3.5mm的超薄光電，無需擔(dān)心狹窄的安裝空間

2、紅外光源，漫反射檢測原理，可穩(wěn)定檢測極片

3、超短響應(yīng)時間≤2ms

4、IP67防護(hù)等級，防塵防水性能佳

 

02 鋰電池極片單雙張檢測

MUD-60N-400 超聲波傳感器

 

應(yīng)用場景:

吸嘴從鋰電極片料倉中吸取極片到后搬運到糾偏臺上后，需要傳感器檢測鋰電極片單雙張，單張正常運行，雙張報警停機(jī)

1、鋰電極片面積厚度3mm，重量在500-800g/m^，單雙張給NPN開關(guān)量信號

2、要求傳感器響應(yīng)速度小于30ms

 

解決方案:

1、選用明治專用于單雙張檢測的MUD系列傳感器，超聲波檢測原理，非接觸式檢測

2、可檢測單位面積重量在20-1200g/m^范圍的紙張

3、檢測距離最遠(yuǎn)可達(dá)60mm，即使物料的位置有一定差異以及抖動也不會影響實際的檢測效果

4、厚/薄/正常三種檢測模式可調(diào)，具有學(xué)習(xí)示教功能，可以快速調(diào)試適應(yīng)現(xiàn)場多種規(guī)格物料檢測

5、采用高頻檢測算法，響應(yīng)時間可達(dá)6.5ms，可實現(xiàn)高頻檢測

 

03 極片及隔膜傳送狀態(tài)監(jiān)測

PE1+PD-32   光纖傳感器

 

應(yīng)用場景:

需要選用傳感器實時監(jiān)測電池正負(fù)極片及隔膜的傳送過程，避免因料片中斷影響后續(xù)工序的進(jìn)行。

 

解決方案:

1、選用高精度漫反射光纖元件搭配放大器，安裝于電池極片的上/下方位置，實時進(jìn)行物料有無監(jiān)控，并將信號反饋至PLC進(jìn)行控制

2、放大器多檔位可調(diào)，可滿足不同速度的生產(chǎn)檢測要求

3、擁有防干擾控制，可輕松實現(xiàn)多臺光纖傳感器的并排安裝，檢測效果穩(wěn)定

4、可根據(jù)現(xiàn)場安裝條件及機(jī)械運作需求匹配對應(yīng)的圓柱型、區(qū)域矩陣型、平板支架型等類型光纖元件

 

04 隔膜傳送糾偏

ETD-0612 精密激光糾偏傳感器

 

應(yīng)用場景：

需要糾偏系統(tǒng)實時監(jiān)測隔膜傳送過程中左右位置的偏擺情況，將偏移量反饋到糾偏控制系統(tǒng)，實現(xiàn)隔膜傳送過程中的精準(zhǔn)位置控制，精度需要達(dá)到絲級以上，以保障卷繞的一致性。

 

解決方案：

1、選用激光糾偏傳感器ETD-0612搭配控制器

2、采用激光區(qū)域?qū)ι湓恚瑢崿F(xiàn)1um的高精度控制

3、可輸出模擬量電壓信號與設(shè)備的糾偏系統(tǒng)進(jìn)行直接信號交互，實現(xiàn)隔膜位置的實時控制

 

05 運動機(jī)構(gòu)限位

槽型傳感器  ST-303N-SW

 

應(yīng)用場景：

設(shè)備運動機(jī)構(gòu)復(fù)雜，F(xiàn)/T/R/L/K等多種外觀的槽型傳感器被普遍應(yīng)用在設(shè)備多個工位上，進(jìn)行運動機(jī)構(gòu)模組的定位限位等位置控制

解決方案：

1、 明治具有豐富的槽型傳感器產(chǎn)品線，有F/T/R/L/K等11種外觀可選，滿足該設(shè)備上不同檢測位置的安裝要求

2、芯片一體化方案，使得它們擁有0.01mm的重復(fù)定位精度，使設(shè)備的位置控制更

 

06 治具氣缸定位

MR-C80  磁性傳感器

 

應(yīng)用場景：

鋰電極片抓取到中轉(zhuǎn)臺時，由定位氣缸伸出進(jìn)行治具定位，檢測氣缸伸出動作是否到位

 

解決方案：

1.選用定位精度高，性能可靠的MR-C80磁性傳感器，具有突波吸收保護(hù)功能

2.最大開關(guān)切換頻率可達(dá)1000Hz，高速場景穩(wěn)定檢測

3.耐振動/耐熱(70℃內(nèi))等惡劣環(huán)境均可使用

4.IP67防護(hù)等級，防塵防水拒絕各種干擾因素

5、體積小巧，可集成在各種狹小安裝環(huán)境中

 

07 吸嘴正負(fù)壓檢測

數(shù)顯壓力表  MQ-02D

 

應(yīng)用場景：

吸嘴從鋰電極片料倉中吸取極片到后搬運到糾偏臺上，需要檢測吸嘴的正負(fù)壓，從而確定極片的拾取和放下動作，檢測氣壓范圍-50kPa~80kPa，電流型4-20mA模擬量輸出

 

解決方案：

1、選用MQ-02D低壓型數(shù)顯氣壓表

2、壓力范圍-101.3~101.3kPa,最大耐壓500kPa,  

3、數(shù)顯型，調(diào)試簡單快捷

4、自帶安裝鈑金，安裝便捷

 

08 安全門防護(hù)

安全門鎖  AR3系列

 

應(yīng)用場景：

檢測距離12mm，需要確保安全門關(guān)閉到位，常開型。當(dāng)安全門打開后，設(shè)備停機(jī)；當(dāng)安全門正常關(guān)閉后給PLC一個完成信號，設(shè)備正常運作。

 

解決方案：

1、可選用安全門鎖AR3系列

2、內(nèi)置多觸點結(jié)構(gòu)可供選擇，多種金屬頭部可選

4、鎖定力為1300N，抗強(qiáng)拉能力優(yōu)越

5、IP67防護(hù)等級，防水防塵性能佳

6、標(biāo)準(zhǔn)鍍金接點，可用一般負(fù)或微小負(fù)載

 

09 電芯卷料到位

光電傳感器  PTE-DV100

 

應(yīng)用場景：

在正負(fù)極材料和隔膜卷繞成小電芯單體后，需要貼上膠帶，防止電芯松動或偏移，這里需要通過方型光電檢測電芯卷料到位，從而發(fā)出信號，進(jìn)行下一步貼膠操作。

 

解決方案：

1、選用紅外光源，靈敏度高的PTE-DV100

2、響應(yīng)時間1.6ms

3、漫反射檢測原理，檢測距離1000mm

 

10 檢測極片上是否貼標(biāo)

視覺傳感器  VDS10-BQ0106-WP

 

應(yīng)用場景：

極片上貼有各種顏色（銀色、綠色、黃色、藍(lán)色）的標(biāo)識，需要識別出有標(biāo)識的極片

目前速度：850mm/s

極片總寬度160mm，需要覆蓋一半

解決方案：

選用明治視覺標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品VDS10系列來進(jìn)行檢測，檢測原理為在相機(jī)成像下，將特征區(qū)域凸顯出來，從而判斷膠帶的有無。

成像效果：

OK

以上為正常無不良標(biāo)的成像

垂直安裝會有一點的光亮反饋，不影響判斷結(jié)果OK

NG

除了透明膠帶，各種顏色膠帶成像都為高亮色，可被識別NG

NG

只有一小部分膠帶在檢測范圍內(nèi)都可被識別出NG

一臺設(shè)備上的四套傳感器，可以通過監(jiān)控系統(tǒng)集合在貴司的設(shè)備上。方便實時觀察。同時NG的圖片也有儲存功能，可進(jìn)行反饋和分析。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，明治未來還將有更多類型的傳感器被應(yīng)用到鋰電池卷繞機(jī)上，進(jìn)一步助力提高設(shè)備的卷繞效率和電池質(zhì)量。