CN109141241A - 一种纠偏光电校准装置、校准系统以及校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纠偏光电校准装置，包括过辊、检测片和磁性固定座，所述过辊与所述磁性固定座固定安装，所述检测片上开设腰型孔，并通过所述腰型孔安装在所述过辊上。本发明可有效提高EPC位置校准精度，解决校准困难的难题；可确保多个EPC零点处于同一位置上，提高纠偏效率；本装置安装简易，校准方便，无需特殊日常维护。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，具体涉及一种纠偏光电校准装置、校准系统以及校准方法。
背景技术
新锂电池生产过程中，需要将极片和隔膜按照工艺标准卷成电芯，并对电芯进行焊接、入壳、干燥、注液等工艺处理，制作成成品电芯。电芯在卷绕制作时，由于极片和隔膜通过多个过辊产生横向偏移，较大的偏移量可能导致隔膜未包住极片造成电芯短路，增大产品成本；负极片未包住正极片引发电池析锂，从而产生锂枝晶刺穿隔膜，引发电池着火爆炸，给顾客的生命财产造成不可挽回的损失。因此减少偏移量，提高设备的工程能力对卷绕设备至关重要。
现有的方形锂电池自动卷绕机主要通过三级纠偏：放卷、蛇形及入卷EPC(纠偏光电)减少卷绕过程中极片及隔膜的偏移量，其主要原理是对纠偏感应器设定好平衡位置参考值，由检测机构实时检测带材位置，得到偏差值后由控制器经计算后输出控制指令，执行机构根据控制指令运动，消除位移偏差值。放卷EPC保证放卷轴处带材位置一致，蛇形EPC对过程中带材起主要调整作用，入卷EPC对带材进行微调保证卷绕电芯隔膜、正极、负极对齐。
放卷、蛇形及入卷EPC协调运行，保证隔膜、正极、负极对齐，确保电芯产品质量，然而在实际运行过程中，由于设备长期运作、调试，导致放卷、蛇形及入卷EPC的纠偏零点不在同一位置，降低纠偏效果及效率，因此对EPC零点校准必不可少，常见的校准方式使用钢板尺进行手工测量，校准精度低，人为操作误差大。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种纠偏光电校准装置、校准系统以及校准方法，解决了由于零点错位导致的纠偏困难、纠偏校准精度低的问题。
技术方案：一方面本发明提供纠偏光电校准装置，包括过辊、检测片和磁性固定座，所述过辊与所述磁性固定座固定安装，所述检测片上开设腰型孔，并通过所述腰型孔安装在所述过辊上。
优选的，所述过辊上轴向开设有通孔，螺钉穿过所述腰型孔和通孔将所述检测片和过辊固定安装，所述检测片可通过腰型孔上下移动。
优选的，所述在过辊表面上轴向开设凹槽，所述通孔开设在凹槽中间，所述检测片通过螺钉在凹槽上前后移动。
优选的，所述检测片为方形金属片。
本发明还提供一种纠偏光电校准系统，包括所述的纠偏光电校准装置、纠偏光电感应器以及调整装置，所述纠偏光电感应器安装在所述调整装置上，将纠偏光电校准装置的检测片置于所述纠偏光电感应器的传感器感应区域内，调节所述调整装置，使得检测片位于所述感应区域的中间位置。
优选的，所述调整装置包括调整螺杆、左调整杆和右调整杆，所述调整螺杆与左右调整杆分别穿过安装块上的贯穿孔，所述左右调整杆的底端固定在底座上，所述调整螺杆下端悬空，左右调整杆的上端分别固定在连接块的两端，调整螺杆顶端穿过所述连接块之间的通孔，所述安装块的一侧安装所述纠偏光电感应器。
优选的，所述纠偏光电感应器的上方安装一真空管，真空管设有用于清洗纠偏光电感应器的真空管头，所述真空管的另一端与压缩器连接。
最后，本发明还提供纠偏光电校准方法，包括以下步骤：
(1)根据电芯的极片的宽度，设定基准值；安装所述检测片，使得所述检测片下边缘到所述磁性固定座底端的高度为基准值，将所述磁性固定座安装在支撑台上；
(2)将所述纠偏光电感应器安装在所述基准值高度的左调整杆/右调整杆上，安装高度由所述基准值确定，并使得所述检测片置于所述纠偏光电感应器的感应区域，将所述调整装置安装在所述支撑台上；
(3)调节所述调整螺杆以及左调整杆/右调整杆，完成对电芯的此校准对象的校准；
(4)设置若干纠偏光电校准系统，对电芯的校准对象进行依次校准。
优选的，所述电芯对应的校准对象具体包括：极片正极的放卷、极片正极的蛇形、极片正极的入卷、极片负极的放卷、极片负极的蛇形、极片负极的入卷以及隔膜的放卷。
优选的，所述校准的方法包括：
(31)根据纠偏光电感应器的纠偏行程，计算所述纠偏行程的平均值，作为水平方向的行程中值；
(32)若所述纠偏光电感应器水平方向的显示值和所述行程中值不相等，调整所述纠偏光电感应器的位置，使显示值等于所述行程中值；
(33)若所述纠偏光电感应器中偏离零点的显示值不为零，则调整所述纠偏光电感应器的位置，使该值为零，完成该校准对象的数值设定。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：1、本发明可有效提高EPC位置校准精度，解决校准困难的难题；2、本发明可确保多个EPC零点处于同一位置上，提高纠偏效率；3、本装置安装简易，校准方便，无需特殊日常维护。
附图说明
图1是本发明所述的过辊俯视图；
图2是本发明所述的过辊右视图；
图3是本发明所述的检测片俯视图；
图4是本发明所述的纠偏光电校准装置的俯视图；
图5是本发明所述的调节装置的俯视图；
图6是本发明所述的校准方法流程图；
图7是本发明所述的具体校准流程图。
图中包括：纠偏光电校准装置10，纠偏光电感应器20，调整装置30，调整螺杆31，左调整杆32，右调整杆33，安装块34，连接块35，过辊1，通孔11，凹槽12，辊体13，辊轴14，检测片2，腰型孔21，磁性固定座3。
具体实施方式
如图1～3所示，本发明提供一种简便的校准装置，对多个EPC零点进行校准，解决纠偏校准困难的问题，提高校准精度并确保放卷、蛇形及入卷EPC处于同一零点，提高纠偏效率，按类型区分需要对放卷，蛇形及入卷进行纠偏；根据针对的纠偏对象不同，有隔膜纠偏，正极纠偏和负极纠偏，其中隔膜只有放卷EPC，正负极三种EPC都有。
纠偏光电校准装置10，包括过辊1、检测片2和磁性固定座3，检测片2为方形金属薄片，优选铝合金金属片，厚度1mm左右。磁性固定座3选择长宽高为30×40×35的开关式磁性固定座3，过辊1包括辊体13和辊轴14，过辊1的辊轴14插入到在磁性固定座3的螺纹孔中，螺纹孔的规格选择普通粗牙螺纹M5X0.8，外径是5mm，螺距0.8mm，在过辊1的辊体13表面轴向开设长为20mm左右的凹槽12，开设凹槽12的高度优选为3mm，在凹槽12中间开设一通孔11，通孔的规格为M4，检测片2上开设腰型孔21，并通过腰型孔21安装在过辊1上。检测片2安装后，可通过螺钉在凹槽12上前后调节，螺钉穿过腰型孔21和通孔11将检测片2和过辊1固定安装，检测片2可通过腰型孔21上下移动，腰型孔21的开设长度优选为10mm～15mm，宽度优选为3mm～5mm。在使用前，先根据基准值调整检测片2在过棍上的高度。
如图4～5所示，在校准装置的基础上，本发明提供了校准系统，除了包括上述的校准装置外，还包括纠偏光电感应器20和调整装置30，纠偏光电感应器20安装在调整装置30的左调整杆32或右调整杆33上，纠偏光电校准装置的检测片2置于纠偏光电感应器20的传感器感应区域内，调节调整装置30使的检测片2处于感应区域中间位置。该校准系统可有若干个纠偏光电感应器20和调整装置30，多个EPC都是安装在系统不同的位置，逐个校验。
调整装置30主要包括调整螺杆31、左调整杆32和右调整杆33，其固定在支撑台上，调整螺杆31与左右调整杆分别穿过安装块34上的贯穿孔，左右调整杆的底端固定在底座上，调整螺杆31底端悬空，左右调整杆的上端分别固定在连接块35的两端，调整螺杆31顶端穿过连接块35之间的通孔11，安装块34的一侧安装纠偏光电感应器20，当转动调整螺杆31上端的调节头，连接块35随之上下移动，从而调整纠偏光电感应器20到支撑台的高度，转动左右调整杆可改变纠偏光电感应器20感应的区域方向，调节其感应的位置。
纠偏光电感应器20的上方安装一真空管，真空管设有真空管头，真空管的另一端与压缩器连接，可用于清洗纠偏光电感应器20上的灰尘。
如图6所示，本发明基于上述校准系统，提出一种校准方法，可实现多个纠偏感应器同步运行，提高纠偏效率，包括：
(1)根据电芯极片的宽度，宽度方向上边缘检测，设定基准值；安装所述检测片2，使得检测片2下边缘到磁性固定座3底端的高度为基准值，将磁性固定座3安装在支撑台上；
(2)将纠偏光电感应器20安装在基准值高度的左调整杆32或右调整杆33上，安装高度由基准值确定，并使得检测片2置于纠偏光电感应器20的感应区域，将调整装置30安装在支撑台上；
(3)调节所述调整螺杆31，完成对电芯的此校准对象的校准；
(4)设置若干纠偏光电校准系统，对电芯的校准对象进行依次校准。
如图7所示，校准的流程包括：
(31)根据纠偏光电感应器20的纠偏行程，计算纠偏行程的平均值，作为水平方向的行程中值；
(32)若纠偏光电感应器20水平方向的显示值和行程中值不相等，则调整纠偏光电感应器20，使显示值等于行程中值；
(33)若所述纠偏光电感应器20中偏离零点的显示值不为零，则调整纠偏光电感应器20的调整螺杆31的位置，使该值为零，完成一次零点校准。
如下表1为多个EPC进行零点校准的设定结果
根据上述表述，以第一行显示为例，外24内0，内外值其实是纠偏行程，最大纠偏量为24mm；这个对应的中间值是12；行程中值显示值为11.6；使用EPC螺杆调整为12，接着把当前偏离零点的显示值0.11调整到0，即为原点位，其他EPC都做相应调整就可以确保在同一位置了。负极和隔膜EPC按现在58Ah基准包覆规格，把实际值设置为负极+1.5㎜，隔膜+3.0㎜。经过调整多个纠偏感应器都处于同一零点，进一步提高了纠偏效率。
Claims (10)
1.一种纠偏光电校准装置(10)，其特征在于，包括过辊(1)、检测片(2)和磁性固定座(3)，所述过辊(1)与所述磁性固定座(3)固定安装，所述检测片(2)上开设腰型孔(21)，并通过所述腰型孔(21)安装在所述过辊(1)上。
2.根据权利要求1所述的纠偏光电校准装置，其特征在于，所述过辊(1)上轴向开设有通孔(11)，螺钉穿过所述腰型孔(21)和通孔(11)将所述检测片(2)和过辊(1)固定安装，所述检测片(2)可通过腰型孔(21)上下移动。
3.根据权利要求2所述的纠偏光电校准装置，其特征在于，所述在过辊(1)表面上轴向开设凹槽(12)，所述通孔(11)开设在凹槽(12)中间，所述检测片(2)通过螺钉在凹槽(12)上前后移动。
4.根据权利要求1-3所述的纠偏光电校准装置，其特征在于，所述检测片(2)为方形金属片。
5.一种纠偏光电校准系统，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的纠偏光电校准装置(10)、纠偏光电感应器(20)以及调整装置(30)，所述纠偏光电感应器(20)安装在所述调整装置(30)上，将纠偏光电校准装置(10)的检测片(2)置于所述纠偏光电感应器(20)的传感器感应区域内，调节所述调整装置(30)，使得检测片(2)位于所述感应区域的中间位置。
6.根据权利要求5所述的纠偏光电校准系统，其特征在于，所述调整装置(30)包括调整螺杆(31)、左调整杆(32)和右调整杆(33)，所述调整螺杆(31)与左右调整杆分别穿过安装块上的贯穿孔，所述左右调整杆的底端固定在底座上，所述调整螺杆(31)下端悬空，左右调整杆的上端分别固定在连接块的两端，调整螺杆(31)顶端穿过所述连接块之间的通孔(11)，所述安装块的一侧安装所述纠偏光电感应器(20)。
7.根据权利要求5所述的纠偏光电校准系统，其特征在于，所述纠偏光电感应器(20)的上方安装一真空管，真空管设有用于清洗纠偏光电感应器(20)的真空管头，所述真空管的另一端与压缩器连接。
8.一种根据权利要求5-7任一项所述的纠偏光电校正系统实现的纠偏光电校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据电芯极片的宽度，设定基准值；安装所述检测片(2)，使得所述检测片(2)下边缘到所述磁性固定座(3)底端的高度为基准值，将所述磁性固定座(3)安装在支撑台上；
(2)将所述纠偏光电感应器(20)安装在所述基准值高度的左调整杆/右调整杆上，安装高度由所述基准值确定，并使得所述检测片(2)置于所述纠偏光电感应器(20)的感应区域，将所述调整装置(30)安装在所述支撑台上；
(3)调节所述调整螺杆(31)以及左调整杆/右调整杆，完成对电芯的此校准对象的校准；
(4)设置若干纠偏光电校准系统，对电芯的校准对象进行依次校准。
9.根据权利要求8所述的纠偏光电校准方法，其特征在于，所述电芯对应的校准对象具体包括：极片正极的放卷、极片正极的蛇形、极片正极的入卷、极片负极的放卷、极片负极的蛇形、极片负极的入卷以及隔膜的放卷。
10.根据权利要求8所述的纠偏光电校准方法，其特征在于，所述具体校准的流程包括：
(31)根据纠偏光电感应器(20)的纠偏行程，计算所述纠偏行程的平均值，作为水平方向的行程中值；
(32)若所述纠偏光电感应器(20)水平方向的显示值和所述行程中值不相等，调整所述纠偏光电感应器(20)的位置，使显示值等于所述行程中值；
(33)若所述纠偏光电感应器(20)中偏离零点的显示值不为零，则调整所述纠偏光电感应器(20)的位置，使该值为零，完成一次零点校准。
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