CN111153272B - 一种极耳胶与转镍带的传送控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种极耳胶与转镍带的传送控制装置，包括机箱和PLC控制系统，所述机箱上设有母带传送线和子带传送线，所述母带传送线和子带传送线并行分布在机箱的前后两侧，所述母带传送线的上方依次设有转接焊接工位和胶带热复合工位，所述母带传送线的输出端设有母带切断机构，所述子带传送线的输出端下方设有子带切断机构，所述子传送线的输出端下方设有用于将子带传送到母带上的转接子带夹送机构，所述机箱上设有用于监控转接镍带两边缘位置的第一自动监控装置，和用于监控复合胶带两边缘位置的第二自动监控装置。本发明极耳胶与转镍带的传送控制装置具有自动监控转镍带及复合胶带相对位置，提高产品质量稳定性、提高设备稼动率及减少人工作业强度等优点。

Description

一种极耳胶与转镍带的传送控制装置及方法

技术领域

本发明涉及铝转镍极耳制备技术领域，具体为一种极耳胶与转镍带的传送控制装置及方法。

背景技术

在铝转镍的极耳生产工艺中，在铝带极耳的生产中按生产工艺将一定长度的镍带切断后再与铝带焊接在一起，然后再流入下道热复合胶工序生产，复合极耳胶，极耳分为上层胶、中间基体、下层胶，极耳胶与转接镍带的端面距离L有一定精度±0.3mm，距离L在实际的生产中，有2种规格形式存在，一种如图1所示，极耳胶一部分与转接镍带重叠复合在镍带上，重叠部分即为极耳胶与转接镍带端面距离L，另一部分伸出转接镍带复合在铝带上；一种如图2所示，极耳胶距离镍带端面一定距离L，极耳胶整体复合在铝带上。因镍带转接的误差、图3所示主送带机构的累计误差造成尺寸L超差。随着锂电池的规格外形越来越小，对极耳的要求也越来越高，L超差会造成电池组装后的短路爆炸。

因极耳生产是多条连续复合生产，现有的设备无法做到自动报警，主要依靠人工巡检，该种人工方式，一方面可靠性差，工人劳动强度大，需要来回在机台间走动，增大工人的工伤机率；另一方面不能及时发现问题，当人工巡检确认出有超差品质缺陷时，会截断卷料，往前查找问题出现的开始点，造成物料的批量报废，使物料报废较多，而且会造成停机问题。

而市面上的视觉IA监控报警系统，其结构和系统复杂，成本造价为每台几十万的昂贵价格，其造价昂贵，不易普及、改造和安装。

发明内容

本发明提供一种具有具有自动监控转镍带及复合胶带相对位置，提高产品质量稳定性、提高设备稼动率及减少人工作业强度的极耳胶与转镍带的传送控制装置及方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种极耳胶与转镍带的传送控制装置，包括机箱和PLC控制系统，所述机箱的顶部为工作台，所述工作台上设有机架，所述机架上设有母带传送线和子带传送线，所述母带传送线和子带传送线并行分布在机箱的前后两侧，所述母带传送线的上方依次设有转接焊接工位和胶带热复合工位，所述母带传送线的输出端设有母带切断机构，所述子带传送线的输出端下方设有子带切断机构，所述子传送线的输出端下方设有用于将子带传送到母带上的转接子带夹送机构，所述机架上设有用于监控转接镍带两边缘位置的第一自动监控装置，和用于监控复合胶带两边缘位置的第二自动监控装置。

进一步地，所述第一自动监控装置由第一光纤传感器和第二光纤传感器构成，所述第一光纤传感器和第二光纤传感器分别相对安装在机箱上位于转接子带两端相对应的位置处。

进一步地，所述第二自动监控装置由第三光纤传感器和第四光纤传感器构成，所述第三光纤传感器和第四光纤传感器分别相对安装在机箱上位于复合胶带两侧边缘相对应的位置处。

进一步地，所述第一光纤传感器、第二光纤传感器、第三光纤传感器和第四光纤传感器的光纤光斑点直径均为0.1mm。

进一步地，所述母带传送线的下方设有主送带传送机构、转接镍带传送机构和复合胶带左右传送机构。

进一步地，所述主送带传送机构、转接镍带传送机构和复合胶带左右传送机构均为伺服加丝杆副模组结构。

进一步地，所述母带传送线包括转接前传送线和转接后传送线，所述转接前传送线包括母带放卷和多个传送辊，所述转接后传送线包括转接后收卷和多个传送辊。

进一步地，所述转接焊接工位的上方设有焊接机构，所述焊接机构包括激光焊接头和非接触式计数传感器。

本发明还提供了一种极耳胶与转镍带相对位置监控和控制方法，利用上述第一自动监控装置和第二自动监控装置进行监控和控制，所述第一自动监控装置和第二自动监控装置分别用于对转镍带和复合胶带位置进行监控和控制，所述第一自动监控装置中的第一光纤传感器和第二光纤传感器分别位于转镍带的两边缘，常态均为处于感应不到镍带的常闭状态，所述第二自动监控装置中的第三光纤传感器和第四光纤传感器分别位于复合胶带的两边缘，常态均为处于感应不到复合胶带的常闭状态。

进一步地，所述极耳胶与转镍带相对位置监控和控制方法，具体监控方式如下：

S1：镍带头部位置监控，若主送带传送机构或转接镍带传送机构造成转镍带往左移动，此时，位于转镍带左边缘相对位置处的第一光纤传感器感应到转镍带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制主送带传送机构往右多拉物料0.02mm，再循环到下一个动作，看第一光纤传感器是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制主送带传送机构往右多拉物料0.02mm，如是循环，直至第一光纤传感器处于关闭状态，此时，转镍带头部位置才是正确的；

S2：镍带尾部位置监控，若主送带传送机构或转接镍带传送机构造成转镍带往右移动，此时，位于转镍带右边缘相对位置处的第二光纤传感器感应到转镍带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制主送带传送机构往左多拉物料0.02mm，再循环至下一个动作，看第二光纤传感器是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制主送带传送机构往左多拉物料0.02mm，如是循环，直至第二光纤传感器处于关闭状态，此时，转镍带尾部位置才是正确的；

S3：复合胶带左边缘位置监控，若复合胶带左右传送机构造成复合胶带往左移动，此时，位于复合胶带左边缘相对位置处的第三光纤传感器感应到复合胶带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制复合胶带左右传送机构往右移动物料0.02mm，再循环至下一个动作，看第三光纤传感器是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制复合胶带左右传送机构往右移动物料0.02mm，直至第三光纤传感器处于关闭状态，此时，复合胶带左边缘位置才是正确的；

S4：复合胶带右边缘位置监控，若复合胶带左右传送机构造成复合胶带往右移动，此时，位于复合胶带右边缘相对位置处的第四光纤传感器感应到复合胶带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制复合胶带左右传送机构往左移动物料0.02mm，再循环至下一个动作，看第四光纤传感器是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制复合胶带左右传送机构往左移动物料0.02mm，直至第四光纤传感器处于关闭状态，此时，复合胶带左边缘位置才是正确的。

本发明极耳胶与转镍带的传送控制装置及方法与现有技术相比，具有如下有益效果：

第一、实现了生产参数L的自动监测和控制，通过在装置机箱上转镍带和复合胶带相对应位置处设置第一自动监控装置和第二自动监控装置，与装置中的PLC控制系统和各机电控制相结合，通过第一自动监控装置中的第一光纤传感器监控和控制转镍带左边缘位置，通过第一自动监控装置中的第二光纤传感器监控和控制转镍带右边缘位置，通过第二自动监控装置中的第三光纤传感器监控和控制复合胶带左边缘位置，通过第二自动监控装置中的第四光纤传感器监控和控制复合胶带右边缘位置，实现了监控和控制复合胶带即极耳胶与转接镍带的端面距离L的控制；

第二、成本低，本发明巧妙利用了现有技术中的普通光纤的开关量信号，通过PLC控制系统自动控制各传送机构中的伺服电机识别生产参数L的弥补方向进行增量或减量，以此替代昂贵的数字视觉测量系统，解决了生产参数L的自动控制问题，大大解决了现有技术中自动监控成本昂贵的问题；

第三、减少了工人作业量，本发明实现了生产参数L的自动监测和控制，取代了现有技术中人工进行监测，造成的工人作业量大，及易产生批量报废的问题，减少了工人作业量和产品报废率；

第四、提升了产品质量的稳定性，本发明实现了生产参数L的自动监测和控制，通过光纤传感器感应信号，通过PLC控制系统控制伺服电机无限弥补，进行控制转镍带及极耳胶的左右相对位置，有效提高了产品质量的稳定性，及设备的稼动率。

附图说明

附图1为本发明极耳胶与转镍带的传送控制装置的主视图；

附图2为附图1中的A部放大图；

附图3为本发明极耳胶与转镍带的传送控制装置的俯视图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本发明极耳胶与转镍带的传送控制装置作进一步详细描述。

参照图1和图2，本发明一非限制实施例，一种极耳胶与转镍带的传送控制装置，包括机箱100和PLC控制系统，所述机箱100的顶部为工作台110，所述工作台110上设有机架120，所述机架120上方设有母带传送线200和子带传送线300，所述母带传送线200和子带传送线300并行分布在机架120的前后两侧，所述母带传送线200的上方依次设有转接焊接工位400和胶带热复合工位500，所述母带传送线200的输出端设有母带切断机构270，所述子带传送线300的输出端下方设有子带切断机构310，所述子带传送线300的输出端下方设有用于将子带传送到母带上的转接子带夹送机构320，所述机架120上设有用于监控转接镍带两边缘位置的第一自动监控装置800，和用于监控复合胶带两边缘位置的第二自动监控装置900。母带传送线200用于多条铝带的一次传送，子带传送线300用于对多条镍带的一次传送，母带传送线200和子带传送线300分别将铝带和镍带传送至转接焊接工位400相对应位置处后，位于母带传送线200下方的母带切断机构270对到位母带进行切断动作，位于子带传送线300下方的子带切断机构310对子带进行切断动作，子带切断后，由位于子带传送线300输出端下方的转接子带夹送机构320将切断后的镍带传送至铝带上方，然后启动转接焊接工位400，将切断后的转接镍带的两端分别焊接在铝带上，完成镍带和铝带的焊接，镍带焊接在铝带上后，由母带传送线200继续向前传送至胶带热复合工位500处，在胶带热复合工位500处将复合胶带热复合在转接镍带的上下两面形成复合带；在转接镍带与铝带焊接前，机架120上设置的一组第一自动监控装置800进行监控转接镍带两边缘的位置是否正确，转接镍带位置正确后，才启动转接焊接工位进行焊接动作；在转接镍带与铝带焊接在一起后传送至胶带热复合工位500时，由设置在机架120上的一组第二自动监控装置900对复合胶带的两边缘位置进行监控和控制，在复合胶带位于正确位置后，启动胶带热复合工位500，将复合胶带热复合在转接镍带上。

参照图1和图2，本发明一非限制实施例，所述第一自动监控装置800由第一光纤传感器810和第二光纤传感器820构成，所述第一光纤传感器810和第二光纤传感器820分别相对安装在机架120上位于转接子带两端相对应的位置处。所述第二自动监控装置900由第三光纤传感器910和第四光纤传感器920构成，所述第三光纤传感器910和第四光纤传感器920分别相对安装在机架120上位于复合胶带两侧边缘相对应的位置处。所述第一光纤传感器810、第二光纤传感器820、第三光纤传感器910和第四光纤传感器920的光纤光斑点直径均为0.1mm。

参照图1至图3，本发明一非限制实施例，所述母带传送线200的下方设有主送带传送机构210、转接镍带传送机构220和复合胶带左右传送机构510。所述主送带传送机构210、转接镍带传送机构220和复合胶带左右传送机构510均为伺服加丝杆副模组结构。主送带传送机构210用于对切断前母带进行二次传送，转接镍带传送机构220用于对由子带传送线上移送到母带上方的转接镍带进行左右位置的二次传送，复合胶带左右传送机构510用于对复合胶带左右位置进行传送和调整。

参照图1和图3，本发明一非限制实施例，所述母带传送线200包括转接前传送线230和转接后传送线240，所述转接前传送线230包括母带放卷250和多个传送辊，所述转接后传送线240包括转接后收卷260和多个传送辊。所述子带传送线300包括子带放卷330。

参照图1至图3，本发明一非限制实施例，所述转接焊接工位400的上方设有焊接机构，所述焊接机构包括激光焊接头410和非接触式计数传感器420。采用激光焊接头410进行镍带和铝带的焊接，其焊接效率高、质量好，非接触式计数传感器420的设置，用于计数。

结合图1至图3，本发明还提供了一种极耳胶与转镍带相对位置监控和控制方法，利用上述第一自动监控装置800和第二自动监控装置900进行监控和控制，所述第一自动监控装置800和第二自动监控装置900分别用于对转镍带和复合胶带位置进行监控和控制，所述第一自动监控装置800中的第一光纤传感器810和第二光纤传感器820分别位于转镍带的两边缘，常态均为处于感应不到镍带的常闭状态，所述第二自动监控装置900中的第三光纤传感器910和第四光纤传感器920分别位于复合胶带的两边缘，常态均为处于感应不到复合胶带的常闭状态。具体地，所述极耳胶与转镍带相对位置监控和控制方法，具体监控方式如下：

S1：镍带头部位置监控，若主送带传送机构210或转接镍带传送机构220造成转镍带往左移动，此时，位于转镍带左边缘相对位置处的第一光纤传感器810感应到转镍带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制主送带传送机构210往右多拉物料0.02mm，再循环到下一个动作，看第一光纤传感器810是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制主送带传送机构210往右多拉物料0.02mm，如是循环，直至第一光纤传感器810处于关闭状态，此时，转镍带头部位置才是正确的；

S2：镍带尾部位置监控，若主送带传送机构210或转接镍带传送机构220造成转镍带往右移动，此时，位于转镍带右边缘相对位置处的第二光纤传感器820感应到转镍带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制主送带传送机构210往左多拉物料0.02mm，再循环至下一个动作，看第二光纤传感器820是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制主送带传送机构210往左多拉物料0.02mm，如是循环，直至第二光纤传感器820处于关闭状态，此时，转镍带尾部位置才是正确的；

S3：复合胶带左边缘位置监控，若复合胶带左右传送机构510造成复合胶带往左移动，此时，位于复合胶带左边缘相对位置处的第三光纤传感器910感应到复合胶带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制复合胶带左右传送机构510往右移动物料0.02mm，再循环至下一个动作，看第三光纤传感器910是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制复合胶带左右传送机构510往右移动物料0.02mm，直至第三光纤传感器910处于关闭状态，此时，复合胶带左边缘位置才是正确的；

S4：复合胶带右边缘位置监控，若复合胶带左右传送机构510造成复合胶带往右移动，此时，位于复合胶带右边缘相对位置处的第四光纤传感器920感应到复合胶带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制复合胶带左右传送机构510往左移动物料0.02mm，再循环至下一个动作，看第四光纤传感器920是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制复合胶带左右传送机构510往左移动物料0.02mm，直至第四光纤传感器920处于关闭状态，此时，复合胶带左边缘位置才是正确的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述实施例仅为本发明的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种极耳胶与转镍带的传送控制装置，包括机箱和PLC控制系统，所述机箱的顶部为工作台，所述工作台上设有机架，其特征在于：所述机架上设有母带传送线和子带传送线，所述母带传送线和子带传送线并行分布在机箱的前后两侧，所述母带传送线的上方依次设有转接焊接工位和胶带热复合工位，所述母带传送线的输出端设有母带切断机构，所述母带传送线的下方设有主送带传送机构、转接镍带传送机构和复合胶带左右传送机构，所述子带传送线的输出端下方设有子带切断机构，所述子带传送线的输出端下方设有用于将子带传送到母带上的转接子带夹送机构，所述机架上设有用于监控转接镍带两边缘位置的第一自动监控装置，和用于监控复合胶带两边缘位置的第二自动监控装置。

2.根据权利要求1所述的极耳胶与转镍带的传送控制装置，其特征在于，所述第一自动监控装置由第一光纤传感器和第二光纤传感器构成，所述第一光纤传感器和第二光纤传感器分别相对安装在机架上位于转接子带两端相对应的位置处。

3.根据权利要求2所述的极耳胶与转镍带的传送控制装置，其特征在于，所述第二自动监控装置由第三光纤传感器和第四光纤传感器构成，所述第三光纤传感器和第四光纤传感器分别相对安装在机箱上位于复合胶带两侧边缘相对应的位置处。

4.根据权利要求3所述的极耳胶与转镍带的传送控制装置，所述主送带传送机构、转接镍带传送机构和复合胶带左右传送机构均为伺服加丝杆副模组结构。

5.根据权利要求4所述的极耳胶与转镍带的传送控制装置，其特征在于，所述母带传送线包括转接前传送线和转接后传送线，所述转接前传送线包括母带放卷和多个传送辊，所述转接后传送线包括转接后收卷和多个传送辊。

6.根据权利要求5所述的极耳胶与转镍带的传送控制装置，其特征在于，所述转接焊接工位的上方设有焊接机构，所述焊接机构包括激光焊接头和非接触式计数传感器。

7.一种极耳胶与转镍带相对位置监控和控制方法，其特征在于，利用权利要求1至6任一项权利要求所述第一自动监控装置和第二自动监控装置进行监控和控制，所述第一自动监控装置和第二自动监控装置分别用于对转镍带和复合胶带位置进行监控和控制，所述第一自动监控装置中的第一光纤传感器和第二光纤传感器分别位于转镍带的两边缘，常态均为处于感应不到镍带的常闭状态，所述第二自动监控装置中的第三光纤传感器和第四光纤传感器分别位于复合胶带的两边缘，常态均为处于感应不到复合胶带的常闭状态。

8.根据权利要求7所述极耳胶与转镍带相对位置监控和控制方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1：镍带头部位置监控，若主送带传送机构或转接镍带传送机构造成转镍带往左移动，此时，位于转镍带左边缘相对位置处的第一光纤传感器感应到转镍带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制主送带传送机构往右多拉物料0.02mm，再循环到下一个动作，看第一光纤传感器是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制主送带传送机构往右多拉物料0.02mm，如是循环，直至第一光纤传感器处于关闭状态，此时，转镍带头部位置才是正确的；

S2：镍带尾部位置监控，若主送带传送机构或转接镍带传送机构造成转镍带往右移动，此时，位于转镍带右边缘相对位置处的第二光纤传感器感应到转镍带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制主送带传送机构往左多拉物料0.02mm，再循环至下一个动作，看第二光纤传感器是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制主送带传送机构往左多拉物料0.02mm，如是循环，直至第二光纤传感器处于关闭状态，此时，转镍带尾部位置才是正确的；

S3：复合胶带左边缘位置监控，若复合胶带左右传送机构造成复合胶带往左移动，此时，位于复合胶带左边缘相对位置处的第三光纤传感器感应到复合胶带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制复合胶带左右传送机构往右移动物料0.02mm，再循环至下一个动作，看第三光纤传感器是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制复合胶带左右传送机构往右移动物料0.02mm，直至第三光纤传感器处于关闭状态，此时，复合胶带左边缘位置才是正确的；

S4：复合胶带右边缘位置监控，若复合胶带左右传送机构造成复合胶带往右移动，此时，位于复合胶带右边缘相对位置处的第四光纤传感器感应到复合胶带后被触发，处于开启状态；PLC控制系统发出指令，控制复合胶带左右传送机构往左移动物料0.02mm，再循环至下一个动作，看第四光纤传感器是否已处于关闭状态，如未关闭，再控制复合胶带左右传送机构往左移动物料0.02mm，直至第四光纤传感器处于关闭状态，此时，复合胶带左边缘位置才是正确的。

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