CN201361603Y - 自动控制涂布间隙的极片涂布机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种自动控制涂布间隙的极片涂布机，包括具有两个侧支板的机架和横向位于两个侧支板之间的刮刀辊和涂布辊，涂布辊的两端转动安装在对应的侧支板上，所述机架上设有由步进电机驱动的刮刀辊垂直移动机构，所述刮刀辊的两端转动安装于刮刀辊垂直移动机构中的可垂直移动的刮刀辊定位板上；机架上还设有检测刮刀辊和涂布辊之间间隙的间隙检测装置。通过步进电机和间隙检测装置对涂布间隙进行在线控制，可以自动调整涂布间隙、精确控制涂布厚度及均匀性，其控制精度可以达到±1μm左右，极大的提高了现有工艺的稳定性，提高了电池的电性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子电池极片涂布机。
背景技术
在锂离子动力电池生产过程中，涂布工艺是生产中最前端也是非常关键的技术，其涂布的均匀性及稳定性直接影响到后期电池的安全性及循环寿命，而极片涂布机是此工艺中的关键设备。但目前所使用的涂布机在刮刀辊与涂布辊之间的间隙控制方面的自动化程度有限，间隙控制仍在使用较为原始的塞尺粗调法，在精度控制方面显然不足，而且不能在线调整。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能精确地自动控制涂布间隙的极片涂布机，以解决现有极片涂布机不能自动检测调整涂布间隙的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：自动控制涂布间隙的极片涂布机，包括具有两个侧支板的机架和横向位于两个侧支板之间的刮刀辊和涂布辊，涂布辊的两端转动安装在对应的侧支板上，所述机架上设有由步进电机驱动的刮刀辊垂直移动机构，所述刮刀辊的两端转动安装于刮刀辊垂直移动机构中的可垂直移动的刮刀辊定位板上；机架上还设有检测刮刀辊和涂布辊之间间隙的间隙检测装置。
所述刮刀辊垂直移动机构为两套，分别设于对应的侧支板上，该两套机构同步控制刮刀辊垂直移动。
刮刀辊垂直移动机构包括固设于相应侧支板上的竖直限位滑道，在竖直限位滑道的上方固设有丝母板，所述步进电机位于丝母板上方，步进电机通过电机上相对两个侧面的滑槽滑动装配于竖直固设在丝母板上的电机限位滑道，步进电机输出端设有丝杠轴，丝杠轴竖直穿过并旋装于丝母板上，所述刮刀辊定位板固设于丝杠轴的下端，刮刀辊定位板与对应的竖直限位滑道滑动配合，在刮刀辊定位板和丝母板之间设有套装在丝杠轴上的弹簧。
所述机架上还设有显示器。
所述间隙检测装置是光感应间隙检测装置。所述光感应间隙检测装置包括位于刮刀辊一侧的光成像传感器，在刮刀辊的另一侧对应具有检测光源，光成像传感器和检测光源正对刮刀辊与涂布辊之间的缝隙。所述光成像传感器为CMOS光成像传感器。
本实用新型使用时，步进电机和间隙检测装置均与电脑控制系统的对应端口相连，形成完整的在线控制系统。通过电脑控制系统对涂布厚度及涂布精度值进行设定，电脑内设软件会将此指令转换成步进电机的步长；当步长给定，步进电机会自动旋转，通过丝杠轴带动刮刀辊上下移动一定的距离，将步长转换成间隙宽度，达到自动调整刮刀辊与涂布辊之间间隙的目的。间隙调整后，间隙检测装置会将间隙宽度通过电流信号反馈回电脑控制系统，系统根据反馈信号和已设精度值对间隙宽度进行再次调整，如此反复，直到满足设定值要求，实现了精确地控制涂布间隙的目的。间隙检测装置实施在线不间断检测，如果在涂布过程中由于浆料粘稠度的变化而导致涂布间隙的改变，间隙检测装置就会及时将信号反馈回控制系统，系统会迅速发出指令，经步进电机对此做出调整，从而保证了涂布的一致性。
本实用新型通过步进电机和间隙检测装置对涂布间隙进行在线控制，可以精确的控制涂布厚度及均匀性，其控制精度可以达到±1μm左右，极大的提高了现有工艺的稳定性，提高了电池的电性能。本设计科学合理，操作简单，可以满足不同电池的生产需要。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中竖直限位滑道的结构示意图；
图3是本实用新型中电机限位滑道的结构示意图；
图4是本实用新型中刮刀辊垂直移动机构部分示意图；
图5是本实用新型中光感应间隙检测控制原理图；
图6是涂布间隙控制流程图。
具体实施方式
图1-图4所示的自动控制涂布间隙的极片涂布机，包括具有两个侧支板1的机架和横向位于两个侧支板之间的刮刀辊11和涂布辊12，涂布辊12的两端转动安装在对应的侧支板1上，每个侧支板上相应设有由步进电机8驱动的刮刀辊垂直移动机构，刮刀辊11两端转动安装于所对应的刮刀辊垂直移动机构中的可垂直移动的刮刀辊定位板2上，该两套刮刀辊垂直移动机构同步控制刮刀辊11垂直移动。上述机架上还设有显示器5和检测刮刀辊与涂布辊之间间隙的光感应间隙检测装置，步进电机8、显示器5和光感应间隙检测装置均与电脑控制系统的对应端口相连接，形成完整的涂布间隙在线控制系统。
上述光感应间隙检测装置包括位于刮刀辊11一侧的CMOS光成像传感器9，在刮刀辊11的另一侧对应具有检测光源10，CMOS光成像传感器和检测光源正对刮刀辊11与涂布辊12之间的缝隙。光感应间隙检测装置的原理如图5所示，当涂布间隙宽度发生变化时，CMOS光成像传感器9采集到的光照度就会发生变化，此信号反馈给数字信号处理器进行处理，根据处理结果输出控制指令控制刮刀辊垂直移动机构进行动作。
上述刮刀辊垂直移动机构包括固设于相应侧支板1上的竖直限位滑道4，在竖直限位滑道4的上方固设有丝母板6，所述步进电机8位于丝母板上方，步进电机8通过电机上相对两个侧面的滑槽滑动装配于竖直固设在丝母板6上的电机限位滑道7，步进电机8输出端设有丝杠轴3，丝杠轴3竖直穿过并旋装于丝母板6上，所述刮刀辊定位板2固设于丝杠轴3的下端，刮刀辊定位板2与对应的竖直限位滑道4滑动配合，在刮刀辊定位板2和丝母板6之间设有套装在丝杠轴上的弹簧13，该弹簧两端分置于丝母板底面的弹簧凹槽和刮刀辊定位板顶面的弹簧凹槽中，弹簧凹槽对弹簧13进行定位。
整个涂布间隙的控制流程如图6所示，操作人员通过电脑控制系统设定涂布间隙值及所需精度值，光感应检测装置会将此设定值作为基准反馈给控制系统；若涂布过程中涂布间隙的相对位置发生变化，光成像传感器9会将此光信号转变成电流信号反馈回控制系统，控制系统则会根据所设定的基准值自动给步进电机发出指令，通过步进电机带动刮刀辊定位板一起沿着竖直限位滑道上下移动实现对涂布间隙的调整，直到满足设定值的要求，以此来达到控制涂布厚度的目的，其误差范围可控制在±1μm左右，对于涂布的均匀性及稳定性都具有重要的意义。本实用新型在涂布过程中会对涂布间隙实施不间断检测，一旦发现间隙改变，便会及时做出相应调整，保持整个涂布过程的一致性。
Claims (8)
1.自动控制涂布间隙的极片涂布机，包括具有两个侧支板的机架和横向位于两个侧支板之间的刮刀辊和涂布辊，涂布辊的两端转动安装在对应的侧支板上，其特征在于：所述机架上设有由步进电机驱动的刮刀辊垂直移动机构，所述刮刀辊的两端转动安装于刮刀辊垂直移动机构中的可垂直移动的刮刀辊定位板上；机架上还设有检测刮刀辊和涂布辊之间间隙的间隙检测装置。
2.根据权利要求1所述的自动控制涂布间隙的极片涂布机，其特征在于：所述刮刀辊垂直移动机构为两套，分别设于对应的侧支板上，该两套机构同步控制刮刀辊垂直移动。
3.根据权利要求2所述的自动控制涂布间隙的极片涂布机，其特征在于：刮刀辊垂直移动机构包括固设于相应侧支板上的竖直限位滑道，在竖直限位滑道的上方固设有丝母板，所述步进电机位于丝母板上方，步进电机通过电机上相对两个侧面的滑槽滑动装配于竖直固设在丝母板上的电机限位滑道，步进电机输出端设有丝杠轴，丝杠轴竖直穿过并旋装于丝母板上，所述刮刀辊定位板固设于丝杠轴的下端，刮刀辊定位板与对应的竖直限位滑道滑动配合，在刮刀辊定位板和丝母板之间设有套装在丝杠轴上的弹簧。
4.根据权利要求1或2或3所述的自动控制涂布间隙的极片涂布机，其特征在于：所述机架上还设有显示器。
5.根据权利要求1或2或3所述的自动控制涂布间隙的极片涂布机，其特征在于：所述间隙检测装置是光感应间隙检测装置。
6.根据权利要求5所述的自动控制涂布间隙的极片涂布机，其特征在于：所述光感应间隙检测装置包括位于刮刀辊一侧的光成像传感器，在刮刀辊的另一侧对应具有检测光源，光成像传感器和检测光源正对刮刀辊与涂布辊之间的缝隙。
7.根据权利要求6所述的自动控制涂布间隙的极片涂布机，其特征在于：所述光成像传感器为CMOS光成像传感器。
8.根据权利要求6所述的自动控制涂布间隙的极片涂布机，其特征在于：所述机架上还设有显示器。
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