CN111530711A - 一种涂布设备的控制方法及检测涂布增重的装置 - Google Patents
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Abstract
一种涂布设备的控制方法及检测涂布增重的装置,属于锂电池技术领域。本发明的目的是为了解决现有机尾检测存在滞后性的问题,在机头进行测试,将测试结果在机头进行反馈,更加及时,然后在机头进行指导手动调试或闭环,提高涂布增重的一致性。所述方法为:在涂布头前或涂布头上设置检测装置,对涂布时的浆料参数进行检测;根据检测结果调控涂布的参数。所述测试结果以折线图或柱状图的方式在测试面板上显示。所述调控为手动调控或闭环调控。本发明在涂布机头检测浆料涂布的面密度或流量,及时进行调控,不存在滞后性,同时也能防止检测与实际涂布效果不同,出现反方向调控,提高涂布增重一致性。
Description
技术领域
本发明属于锂电池技术领域,具体涉及一种涂布设备的控制方法及检测涂布增重的装置。
背景技术
随着环境问题的日益加剧以及电子产品的不断发展,电池逐渐成为人们生活用品以及生产用品中所使用的主要能源载体。尤其是锂电池,作为一种新型储能电源,具有能量高、工作电压高、工作温度范围宽、体积小、质量轻、贮存寿命长等优点,已成为新一代绿色环保电池,在便携式电子设备、动力电池、储能电池等领域得到了极大关注。随着锂电池应用范围的增加,对其性能要求也越来越高,为了更好地满足使用要求,需要在电池制备过程中保持电池的一致性。作为电芯制备的前端,涂布起着至关重要的作用,但在该行业进行涂布时,通常采用在机尾进行面密度检测,将测试结果反映在控制板上,根据结果进行调试。由于机头与机尾之间间隔一个烘箱长度(通常长度为36m),对于高速涂布机烘箱长度加长至60-80m,根据机尾测试结果进行面密度调试存在滞后性。
现涂布通常在机尾进行面密度检测,然后将测试数据反映在控制面板上,操作人员根据测试结果进行调试。随着烘箱的不断加长,机尾测试的弊端越来越明显,对于调试不能起到很好的指引作用,甚至可能出现副作用。例如,控制面板上反映的面密度偏低,实际反映地是机尾出涂布的面密度,而机头可能此时涂布增重正常,但根据检测结果进行调试,可能就会出现相反的结果,所以在机尾检测不能起到一个真正的反馈作用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有机尾检测存在滞后性的问题,提供一种涂布设备的控制方法及检测涂布增重的装置,在机头进行测试,将测试结果在机头进行反馈,更加及时,然后在机头进行指导手动调试或闭环,提高涂布增重的一致性。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:
一种涂布设备的控制方法,所述涂布设备包括:用于将浆料涂布在基材上的涂布头和用于对浆料参数进行检测的检测装置,所述检测装置设置在涂布头前或涂布头上,所述方法包括:
S1:获取所述检测装置检测到的浆料参数;
S2:将检测到的浆料参数与预设浆料参数进行比较,判定所述检测到的浆料参数是否满足预设条件;
S3:若满足预设条件,则系统正常运行;若不满足,计算检测到的浆料参数与预设浆料参数之间的差值,根据所述差值调节所述涂布设备的运行参数,然后重新进入S1,直至满足预设条件。
一种检测涂布增重的装置,所述装置包括罐,泵,阀组,涂布头,辊,之间通过管道连接,在涂布头上或涂布头前设置有检测浆料参数的检测装置。
本发明相对于现有技术的有益效果为:在涂布机头检测浆料涂布的面密度或流量,及时进行调控,不存在滞后性,同时也能防止检测与实际涂布效果不同,出现反方向调控,提高涂布增重一致性。
附图说明
图1为本发明实施例1在涂布头前进行流量监控的工艺流程示意图;
图2为本发明实施例2在涂布头前进行质量监控的工艺流程示意图;
图3为本发明实施例3在涂布上进行压力监控的工艺流程示意图;
图4为本发明实施例1涉及的闭环控制示意图;
其中,1-中转罐,2-气动泵,3-动态过滤器,4-缓存罐,5-螺杆泵,6-过滤器,7-电动或气动阀组,8-涂布头,9-钢辊,10-箔材,11-质量/体积流量计,12-电子秤,13-压力传感器,未注明实线均为管道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行修正或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神范围,均应涵盖在本发明的保护范围之中。
具体实施方式一:本实施方式记载的是一种涂布设备的控制方法,所述涂布设备包括:用于将浆料涂布在基材上的涂布头和用于对浆料参数进行检测的检测装置,所述检测装置设置在涂布头前或涂布头上,所述方法包括:
S1:获取所述检测装置检测到的浆料参数;
S2:将检测到的浆料参数与预设浆料参数进行比较,判定所述检测到的浆料参数是否满足预设条件;
S3:若满足预设条件,则系统正常运行;若不满足,计算检测到的浆料参数与预设浆料参数之间的差值,根据所述差值调节所述涂布设备的运行参数,然后重新进入S1,直至满足预设条件。
本发明与现有技术相比,是在测试面密度之前进行预先的测试,测试的结果优于直接测试面密度。在涂布头前可以在没有涂布前识别出浆料在进入模头内部的流量是否满足工艺要求,在涂布头上时可以根据涂布的压力进行监控。检测结果可以以折线图或柱状图的方式在测试面板上显示,可以更加清晰的显示数据的变化趋势,反应数据的变化情况。
具体实施方式二:具体实施方式一所述的一种涂布设备的控制方法,所述涂布头前面设置有存储浆料的罐,所述罐配设有电子秤用来检测罐内浆料的质量,所述的电子秤即为检测装置,所述浆料参数为罐内浆料的质量。
具体实施方式三:具体实施方式一所述的一种涂布设备的控制方法,所述涂布头上设置有压力传感器,用来检测浆料的涂布压力,所述的压力传感器即为检测装置,所述浆料参数为浆料的涂布压力。
具体实施方式四:具体实施方式一所述的一种涂布设备的控制方法,所述涂布头前面的管道上设置有质量流量计,用于对浆料质量流量进行监控,所述的质量流量计即为检测装置,所述浆料参数为浆料的质量流量。
具体实施方式五:具体实施方式一所述的一种涂布设备的控制方法,所述涂布头前面的管道上设置有体积流量计,用于对浆料体积流量进行监控,所述的体积流量计即为检测装置,所述浆料参数为浆料的体积流量。
上述实施方式二至五为本发明检测涂布厚度提供了多种实现方式,本领域技术人员可以根据需求来选择具体使用哪一种,也可以相互之间进行组合,进行多个参数的监控,从多方面对涂布厚度进行监测,保证涂布增重的一致性。
具体实施方式六:具体实施方式一所述的一种涂布设备的控制方法,所述涂布设备有将所述浆料输送的泵,所述涂布设备的运行参数是泵的功率或者泵速。
具体实施方式七:具体实施方式一所述的一种涂布设备的控制方法,所述涂布头包括一对相对设置的挤压模头,所述涂布设备的运行参数是上模头和下模头之间的距离。
具体实施方式八:具体实施方式一所述的一种涂布设备的控制方法,所述涂布头包括挤压模头,所述挤压模头上输出所述浆料的口为模唇,所述涂布设备还包括与模唇距离最近的第一辊,所述第一辊与所述模唇的距离为刀距,所述涂布设备的运行参数是刀距。
具体实施方式九:具体实施方式一所述的一种涂布设备的控制方法,所述检测装置为电子秤、质量流量计、体积流量计或压力传感器中的任意组合。本发明可以通过对单个或多个参数进行检测,进而达到对涂布厚度进行监控的目的。
具体实施方式十:本实施方式记载的是一种检测涂布增重的装置,所述装置包括罐4,泵5,阀组7,涂布头8,辊9,之间通过管道连接,在涂布头上或涂布头前设置有检测浆料参数的检测装置。
实施例1:
一种涂布设备的控制方法,如图1所示,涂布装置包括中转罐1,气动泵2,动态过滤器3,缓存罐4,螺杆泵5,过滤器6,电动或气动阀组7,涂布头8,钢辊9,之间通过管道连接,浆料在经过电动或气动阀组7进入涂布头8之前,需要通过质量/体积流量计11,在进行涂布前,需要根据涂布工艺设置所需要的浆料流量范围,PLC模块读取所述浆料流量范围,将浆料流量范围换算为螺杆泵的泵速或者是根据经验设置螺杆泵的泵速,进行涂布时浆料通过管道,流量计计算所流过的浆料质量或体积,将所得数据反馈回PLC,PLC根据设置参数对螺杆泵进行调控,直至在设置的工艺范围内。比如,工艺所要求的流量为1500mL/min,根据生产水平,将其设置为工艺要求±1.0%,即为1485-1515mL/min,在其范围内的流量均为满足工艺要求。然后将设置的参数反馈给PLC模块,PLC模块会根据设置参数来调控螺杆泵的泵速,因螺杆泵为计量型泵,其泵速与流量成正比,通过泵速可计算出流量。开始涂布时需要根据经验设置螺杆泵的泵速,将泵速设置为100r/min,当浆料流过流量计时发现浆料流量为1600mL/min,流量计会将浆料的实际流量反馈回PLC模块,然后PLC模块会根据设置的参数对螺杆泵进行调试,降低螺杆的泵速,将螺杆泵的泵速调试为90r/min,调试后经过流量计时发现泵速为1445mL/min,此时发现实际流量低于设置流量,将提高螺杆泵的泵速,PLC模块会根据设置的参数将螺杆泵的泵速调试为93r/min,调试后经过流量计时发现流量为1483mL/min,此时发现实际流量略低于设置流量,需要对螺杆泵进行微调,PLC模块会根据设置的参数将螺杆泵的泵速提高至93.8r/min,调试后经过流量计时发现流量为1500.3mL/min,在设置的工艺范围内,将不再对螺杆泵的泵速进行调试,会维持该泵速进行涂布生产,直到出现波动或者其他状况时,才会对其进行调试。以上数据可以通过折线图反馈到显示屏上,便于操作人员进行观察与调试。同时设置超过一定的工艺标准进行报警的功能。
实施例2:
一种涂布设备的控制方法,如图2所示,涂布装置包括中转罐1,气动泵2,动态过滤器3,缓存罐4,螺杆泵5,过滤器6,电动或气动阀组7,涂布头8,钢辊9,之间通过管道连接,在缓存罐4底部增加一台电子秤12,计算浆料在缓存罐中的质量,在进行涂布前,需要根据涂布工艺设置所需要的浆料质量,PLC模块读取所述浆料质量范围,将浆料质量范围换算为螺杆泵的泵速或者是根据经验设置螺杆泵的泵速,进行涂布时缓存罐中的浆料会持续减少,根据浆料质量前后重量计算出输出浆料的质量,将所得数据反馈回PLC,PLC根据设置参数对螺杆泵进行调控,直至在设置的工艺范围内。比如,工艺所要求的浆料质量流量为1800g/min,根据生产水平,将其设置为工艺要求±1.0%,即为1782-1818g/min,在其范围内的质量均为满足工艺要求。然后将设置的参数反馈给PLC模块,PLC模块会根据设置参数来调控螺杆泵的泵速,泵速与浆料质量流量呈正比关系。开始涂布时需要根据经验设置螺杆泵的泵速,将泵速设置为100r/min,发现浆料质量流量为1920g/min,电子秤会将浆料的实际质量流量反馈回PLC模块,然后PLC模块会根据设置的参数对螺杆泵进行调试,降低螺杆的泵速,将螺杆泵的泵速调试为90r/min,调试发现浆料质量流量为1734g/min,此时发现实际输出质量低于设置质量,将提高螺杆泵的泵速,PLC模块会根据设置的参数将螺杆泵的泵速调试为93r/min,调试后发现质量流量为1779.6g/min,此时发现实际输出质量略低于设置质量,需要对螺杆泵进行微调,PLC模块会根据设置的参数将螺杆泵的泵速提高至93.8r/min,调试后发现输出浆料质量流量为1800.4g/min,在设置的工艺范围内,将不再对螺杆泵的泵速进行调试,会维持该泵速进行涂布生产,直到出现波动或者其他状况时,才会对其进行调试。以上数据可以通过折线图反馈到显示屏上,便于操作人员进行观察与调试,同时设置超过一定的工艺标准进行报警的功能。
实施例3:
一种涂布设备的控制方法,如图3所示,涂布装置包括中转罐1,气动泵2,动态过滤器3,缓存罐4,螺杆泵5,过滤器6,电动或气动阀组7,涂布头8,钢辊9,之间通过管道连接,在涂布头8上安装在压力传感器13,压力传感器13根据模头的长度可以选择安装数量,数量≥1,压力传感器测量的压力通过Q=πr^4P/8/η/L转化为流量,反映到显示屏上,在进行涂布前,需要根据涂布工艺设置所需要的涂布压力范围,PLC模块读取所述的涂布压力范围,将涂布压力范围换算为螺杆泵的泵速或者是根据经验设置螺杆泵的泵速,进行涂布时浆料通过模头,模头上安装的压力传感器测试出涂布压力,将所得数据反馈回PLC,PLC根据设置参数对螺杆泵进行调控,直至在设置的工艺范围内。比如,工艺所要求的流量为1500mL/min,换算为涂布压力为15.00KPa,根据生产水平,将其设置为工艺要求±1.0%,即为14.85-15.15KPa,在其范围内的流量均为满足工艺要求。然后将设置的参数反馈给PLC模块,PLC模块会根据设置参数来调控螺杆泵的泵速。开始涂布时需要根据经验设置螺杆泵的泵速,将泵速设置为100r/min,当浆料流过涂布模头时发现涂布压力为16.00KPa,压力传感器会将浆料的实际涂布压力反馈回PLC模块,然后PLC模块会根据设置的参数对螺杆泵进行调试,降低螺杆的泵速,将螺杆泵的泵速调试为90r/min,调试后经过压力传感器发现涂布压力为14.45KPa,此时发现实际涂布压力低于设置涂布压力,将提高螺杆泵的泵速,PLC模块会根据设置的参数将螺杆泵的泵速调试为93r/min,调试后经过压力传感器发现涂布压力为14.83KPa,此时发现实际涂布压力略低于设置涂布压力,需要对螺杆泵进行微调,PLC模块会根据设置的参数将螺杆泵的泵速提高至93.8r/min,经过压力传感器发现涂布压力为15.00KPa,在设置的工艺范围内,将不再对螺杆泵的泵速进行调试,会维持该泵速进行涂布生产,直到出现波动或者其他状况时,才会对其进行调试。以上数据可以通过折线图反馈到显示屏上,便于操作人员进行观察与调试。同时设置超过一定的工艺标准进行报警的功能。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的装体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种涂布设备的控制方法,所述涂布设备包括:用于将浆料涂布在基材上的涂布头和用于对浆料参数进行检测的检测装置,其特征在于:所述检测装置设置在涂布头前或涂布头上,所述方法包括:
S1:获取所述检测装置检测到的浆料参数;
S2:将检测到的浆料参数与预设浆料参数进行比较,判定所述检测到的浆料参数是否满足预设条件;
S3:若满足预设条件,则系统正常运行;若不满足,计算检测到的浆料参数与预设浆料参数之间的差值,根据所述差值调节所述涂布设备的运行参数,然后重新进入S1,直至满足预设条件。
2.根据权利要求1所述的一种涂布设备的控制方法,其特征在于:所述涂布头前面设置有存储浆料的罐,所述罐配设有电子秤用来检测罐内浆料的质量,所述浆料参数为罐内浆料的质量。
3.根据权利要求1所述的一种涂布设备的控制方法,其特征在于:所述涂布头上设置有压力传感器,用来检测浆料的涂布压力,所述浆料参数为浆料的涂布压力。
4.根据权利要求1所述的一种涂布设备的控制方法,其特征在于:所述涂布头前面的管道上设置有质量流量计,用于对浆料质量流量进行监控,所述浆料参数为浆料的质量流量。
5.根据权利要求1所述的一种涂布设备的控制方法,其特征在于:所述涂布头前面的管道上设置有体积流量计,用于对浆料体积流量进行监控,所述浆料参数为浆料的体积流量。
6.根据权利要求1所述的一种涂布设备的控制方法,其特征在于:所述涂布设备有将所述浆料输送的泵,所述涂布设备的运行参数是泵的功率或者泵速。
7.根据权利要求1所述的一种涂布设备的控制方法,其特征在于:所述涂布头包括一对相对设置的挤压模头,所述涂布设备的运行参数是上模头和下模头之间的距离。
8.根据权利要求1所述的一种涂布设备的控制方法,其特征在于:所述涂布头包括挤压模头,所述挤压模头上输出所述浆料的口为模唇,所述涂布设备还包括与模唇距离最近的第一辊,所述第一辊与所述模唇的距离为刀距,所述涂布设备的运行参数是刀距。
9.根据权利要求1所述的一种涂布设备的控制方法,其特征在于:所述检测装置为电子秤、质量流量计、体积流量计或压力传感器中的任意组合。
10.一种检测涂布增重的装置,所述装置包括罐(4),泵(5),阀组(7),涂布头(8),辊(9),之间通过管道连接,其特征在于:在涂布头上或涂布头前设置有检测浆料参数的检测装置。
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