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高速高精！公海彩船官网链接锂电高速制片机张力及纠偏控制解决方案

2023-12-08 会见人数：7125

一、方案概述

锂电池制片机主要作用是将成卷的极片放卷，通过定长牵引将极耳焊接到每一段极片上，然后再在极耳上下两面都贴上绝缘胶带，最后收卷或裁切成片。

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张力形成的原理

二、工艺要求

制片机主要工艺为：自动放卷---焊前纠偏---送极耳---焊极耳---贴胶---纠偏---切片或收卷。

张力控制广泛应用于在有收放卷应用的卷材加工厂所。在锂电领域，极片涂布、辊压、分条、制片、叠片、卷绕以及电池隔膜产线、涂覆线等等都市用到张力控制。

运动物体中的张力是由于物料长度偏向存在着速度差，使得物料的差异部门发生相对位移（或形变），而发生存在于物料内部的一种内应力。

制片机来说就是牵引轴和放卷轴（收卷轴）两者之间发生“速差”才气发生张力。在高速运行的场所，张力控制的平稳性至关重要，否则在启停阶段或速度变化时很容易造成质料断裂。

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张力形成的原理

由于质料接纳连续加工的方式，各加工工位需要在加工前确定物料与加工机构的相对位置。极片的输送靠主动辊与从动辊之间的摩擦力，多级输送之后很难保证前后极片在同一个平面，此时就需要对物料牵引机构进行进行纠偏，以保证极片的边缘与加工工位之间的距离恒定。

三、公海彩船官网链接控制方案

制片机张力控制部门接纳摆杆机构，电位器和摆杆相连，可将摆杆的角度变化通过模拟量传给PLC。焊接牵引拉动极片向前移动，PLC通过PID控制放卷轴的速度，将摆杆控制在需要的一个牢固位置。

放卷张力摆杆示意图

牵引轴在启停阶段速度变化较大，如果完全接纳PID的输出去控制放卷轴速度，此时存在较大滞后，摆杆就会颠簸较大，张力也会随之大幅度变化，在高速时极易引起极片断带。为了更平稳的控制张力，我们可以接纳速度偏移+PID运算结果的方式来控制放卷速度，速度偏移值可以通过牵引的线速度来盘算获得。

纠偏控制有两种方式：

方式1：IO双点纠偏，接纳IO控制，凭据输入口的状态来计划电机找零速度；

方式:2：模拟量纠偏，接纳模拟量反馈+PID调治来控制电机转速。

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纠偏传感器示意图

整个系统接纳EtherCAT总线，保证了系统响应的实时性；接纳16bit高分辨率模拟量模块，准确收罗摆杆的角度变化。

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方案原理图

PLC接纳公海彩船官网链接新一代高性能ARM平台运动控制器AX500

强大的运动控制功效，搭载锂电行业纠偏、收放卷、张力控制等工艺包；
CoDeSys软件平台，多种编程语言，便利上手；
强劲内核，ARM 4核1.5GHz，可满足种种富厚应用；
2路EtherCAT总线，1ms8轴同步，最大48轴，支持同步定位，电子凸轮，插补功效。

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伺服接纳公海彩船官网链接第5代PK系列交流伺服系统

内置高速探针，周期62.5us；
全新算法平台，速度环采样频率8K；
精准定位，百分百命中，可搭配使用23位编码器，多种编码器类型可�。�
驱动器支持CANopen、EtherCAT、PN、Modbus总线控制。

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四、方案总结

张力及纠偏控制广泛被应用于种种卷材的加工中，公海彩船官网链接张力及纠偏控制解决方案典型特点：

极大提升了加工效率，可将制片机速度从1m/s提升到2-2.5m/s；
控制精度提高，控制张力颠簸可以在8%以内；
纠偏重复定位精度±1丝；
控制到驱动以及工艺包一站式交付，性价比高。

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