ES3056635T3 - System for determining cause of electrode connection and roll map generation system using same - Google Patents

System for determining cause of electrode connection and roll map generation system using same

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ES3056635T3
ES3056635T3 ES22865075T ES22865075T ES3056635T3 ES 3056635 T3 ES3056635 T3 ES 3056635T3 ES 22865075 T ES22865075 T ES 22865075T ES 22865075 T ES22865075 T ES 22865075T ES 3056635 T3 ES3056635 T3 ES 3056635T3
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Ki Deok Han
Byoung Eun Han
Gi Yeong Jeon
Jae Hwan Lee
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

Un sistema para determinar la causa de una conexión de electrodos según la presente invención comprende: un instrumento de medición de posición para adquirir las posiciones de la dirección longitudinal de los electrodos según la cantidad de vueltas de una rebobinadora como datos de coordenadas mientras los electrodos se mueven entre un desbobinador y la rebobinadora en un estado de rollo a rollo; un generador de señales para generar una señal de aviso de conexión cuando los electrodos se conectan por una razón particular entre el desbobinador y la rebobinadora, generándose la señal de aviso de conexión con antelación en relación con la conexión de los electrodos; un detector de juntas para detectar juntas unidas a los electrodos después de la generación de la señal; y una unidad de determinación para determinar que la conexión de los electrodos por las juntas se debe a la razón específica cuando las juntas se detectan dentro de una distancia prescrita de las coordenadas del electrodo en el momento en que se genera la señal de aviso de conexión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Sistema para determinar la causa de la conexión de electrodos y sistema de generación de mapa de bobina usando este
[0003] [Campo técnico]
[0004] La presente invención se refiere a un sistema de determinación para determinar una causa de una conexión de electrodo cuando se detecta una costura en el electrodo en un proceso de fabricación de electrodos.
[0005] Además, la presente invención se refiere a un sistema de generación de mapa de bobina que usa el sistema de determinación.
[0006] [Técnica anterior]
[0007] A medida que aumentan el desarrollo y la demanda de tecnología para dispositivos móviles, la demanda de baterías secundarias también está aumentando rápidamente. Entre las baterías secundarias, las baterías secundarias de litio tienen una alta densidad de energía, un alto voltaje de funcionamiento y excelentes características de almacenamiento y vida útil y, por lo tanto, se han usado ampliamente como fuentes de energía para diversos productos electrónicos, así como para diversos tipos de dispositivos móviles.
[0008] Un proceso de fabricación de electrodos para fabricar un electrodo de una batería secundaria de litio incluye una pluralidad de subprocesos tales como un proceso de recubrimiento para formar un electrodo positivo y un electrodo negativo a través del recubrimiento de una superficie de una placa de electrodo de metal, que es un colector de corriente, con un material activo y un material aislante predeterminado, un proceso de prensa de rodillos para laminar los electrodos recubiertos y un proceso de corte para cortar los electrodos laminados según sus dimensiones.
[0009] En el electrodo fabricado en el proceso de fabricación de electrodos, una pestaña de electrodo se forma a través de un proceso de muesca, un conjunto de electrodos se forma interponiendo un separador entre un electrodo positivo y un electrodo negativo, y luego la forma de una batería secundaria se hace a través de un proceso de ensamblaje de conjuntos de electrodos de apilamiento o plegado para empaquetarse en una bolsa o lata e inyectar un electrolito en el conjunto de electrodos. A partir de entonces, la batería secundaria fabricada a través de un proceso de ensamblaje se carga o descarga, se somete a un proceso de activación para impartir las características de la batería y se convierte en una batería secundaria final en forma de producto terminado.
[0010] En el proceso de fabricación de electrodos, cada subproceso se realiza mientras los electrodos se mueven entre una desbobinadora y una rebobinadora en un estado de bobina a bobina. En este proceso, por ejemplo, puede formarse una costura en los electrodos debido a una rotura del electrodo o la eliminación de una parte defectuosa del electrodo. Es decir, hay casos donde se eliminan los electrodos desconectados o una parte defectuosa del electrodo y los electrodos se conectan uniendo una cinta de conexión a los electrodos. Alternativamente, en un llamado proceso de empalme para conectar una parte de extremo de un electrodo y una parte de inicio del otro electrodo para el reemplazo de material, los electrodos pueden conectarse a través de una cinta de conexión.
[0011] Sin embargo, convencionalmente, solo una posición de una costura (cinta de conexión) puede ser identificada por un detector de costura, y es difícil determinar la causa de la aparición de la costura. Cuando se conoce la información sobre la causa de la aparición de la costura, es fácil obtener un rastro de calidad de los electrodos en procesos posteriores. Además, cuando se produce un defecto en una celda de batería fabricada con los electrodos, puede requerirse información sobre la costura para analizar una causa del defecto.
[0012] Recientemente, en el proceso de fabricación de electrodos, al generar un mapa de bobina donde se muestra un electrodo en forma simulada que se mueve en un estado de bobina a bobina y se muestran coordenadas predeterminadas de datos relacionados con una posición longitudinal del electrodo, puede registrarse información sobre varios tipos de eventos que ocurren en el electrodo durante el proceso de fabricación de electrodos en el mapa de bobina. Cuando se genera el mapa de bobina, puede mostrarse información sobre la calidad del electrodo y un defecto durante un proceso de recubrimiento del electrodo, un proceso de prensa de rodillos, un proceso de corte, etc. en el mapa de bobina. Según el mapa de bobina, es muy conveniente analizar la correlación de calidad en el proceso de fabricación de electrodos porque es posible conocer el progreso del electrodo, un cambio en la longitud del electrodo y la aparición de un defecto en un proceso previo de cada subproceso del proceso de fabricación de electrodos. Además, los procesos posteriores pueden realizarse de manera eficiente haciendo referencia a la información en el mapa de bobina en los procesos posteriores.
[0013] Mientras tanto, la posición de la costura descrita anteriormente puede indicarse con coordenadas que se mostrarán en el mapa de bobina. En este caso, cuando puede mostrarse la causa de la aparición de la costura, la información del historial sobre la conexión del electrodo en el proceso de fabricación de electrodos puede verificarse de un vistazo.
[0014] Por lo tanto, es necesario desarrollar una técnica donde, cuando se genere una parte de conexión en un electrodo durante un proceso de fabricación de electrodos, pueda identificarse con precisión una causa de la aparición de la parte o costura de conexión del electrodo o pueda mostrarse en un mapa de bobina.
[0015] El documento JP 2003-035702 A describe un aparato de inspección que está configurado para detectar un material extraño metálico adherido a una muestra o mezclado en su interior, un grupo de sensores magnéticos que están dispuestos para enfrentarse a la muestra y que están configurados para emitir señales de detección prescritas, un medio de retención que contiene los sensores magnéticos respectivos y un medio de decisión a través del cual se determina la existencia de material extraño metálico comparando las señales de detección emitidas desde los sensores magnéticos respectivos con un valor de referencia predeterminado.
[0016] El documento JP H01303259 A se refiere a la detección de marcas y la detección de la posición de una unión de un cuerpo de tipo placa aplicando un número plural de marcas lineales que tienen una característica de reflexión diferente de la característica de reflexión de un cuerpo de tipo placa adyacente a la unión del cuerpo de tipo placa. Un receptor de luz detecta una pluralidad de marcas lineales con un ancho prefijado e intervalos hechos de un material que tiene una característica de reflexión diferente de la característica de reflexión de un cuerpo de tipo placa adyacente a la unión de un cuerpo de tipo placa. Solo cuando el ancho de un número plural de marcas lineales obtenidas estableciendo esta señal detectada a un valor binario por un medio de configuración binario está dentro de un intervalo regular preestablecido, se emite una señal de posición detectada en una posición preestablecida en este ancho de salida regular desde un medio de juicio de ancho de marca. Solo cuando un intervalo entre las señales de posición detectadas generadas por este medio de juicio está dentro de un intervalo regular preestablecido, se genera una señal de detección de marca a partir de un medio de juicio de intervalo.
[0017] [Resumen de la invención]
[0018] [Problema técnico]
[0019] Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de determinación de causa de conexión de electrodos capaz de determinar de manera simple y precisa una causa de una conexión de electrodos que ocurre en un proceso de fabricación de electrodos donde los electrodos se mueven en un estado de bobina a bobina.
[0020] Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de generación de mapa de bobina capaz de mostrar una causa de una conexión de electrodo en un mapa de bobina usando el sistema de determinación de causa de conexión de electrodo descrito anteriormente.
[0021] [Solución técnica]
[0022] Para resolver el problema descrito anteriormente, la presente invención proporciona un sistema de determinación de causa de conexión de electrodos según la reivindicación 1, y un sistema de generación de mapa de bobina según la reivindicación 10.
[0023] El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo según la invención incluye un instrumento de medición de posición configurado para, cuando un electrodo se mueve entre una desbobinadora y una rebobinadora en un estado de bobina a bobina, adquirir datos de valor de coordenadas correspondientes a una posición longitudinal del electrodo determinada según una cantidad de rotación de la rebobinadora; un generador de señal configurado para generar una señal de aviso previo de conexión si el electrodo incluye una parte de conexión correspondiente a un evento de causa; un detector de costura configurado para detectar una costura unida al electrodo después de que se genere la señal de aviso previo de conexión; y una unidad de determinación configurada para, cuando la costura se detecta dentro de una distancia predeterminada desde un valor de coordenadas del electrodo correspondiente a un punto de tiempo cuando se genera la señal de aviso previo de conexión, determinar que una causa de conexión de una conexión de electrodo por la costura corresponde al evento de causa.
[0024] El instrumento de medición de posición puede ser un codificador giratorio, donde el codificador giratorio deriva la posición del electrodo como los datos del valor de coordenadas, basado en una cantidad de rotación de un motor que acciona la rebobinadora.
[0025] El generador de señal y el detector de costura pueden comunicarse con el instrumento de medición de posición para adquirir el valor de coordenadas del electrodo cuando se genera la señal de aviso previo de conexión y un valor de coordenadas del electrodo correspondiente a una ubicación de la costura en el electrodo.
[0026] [0019]El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo puede incluir además un controlador configurado para controlar un movimiento del electrodo entre la desbobinadora y la rebobinadora y para comunicarse con el instrumento de medición de posición para adquirir los datos de valor de coordenadas correspondientes a la posición longitudinal del electrodo, donde el controlador está conectado al generador de señal y al detector de costura, y donde el controlador está configurado para adquirir el valor de coordenadas del electrodo cuando se genera la señal de aviso previo de conexión y un valor de coordenadas del electrodo correspondiente a una ubicación de la costura en el electrodo.
[0027] La unidad de determinación puede proporcionarse en el controlador que controla el movimiento del electrodo entre la desbobinadora y la rebobinadora o en un sistema de ejecución de fabricación (Manufacturing Execution System,MES) que gestiona un proceso de fabricación de electrodos.
[0028] El MES puede incluir una unidad de generación de mapa de bobina que genera un mapa de bobina, donde el mapa de bobina comprende un electrodo simulado en el estado de bobina a bobina y comprende coordenadas predeterminadas de la posición longitudinal del electrodo y una posición de la costura, y donde la unidad de generación de mapa de bobina muestra la causa de conexión de la conexión de electrodo identificada por la unidad de determinación, en la posición de la costura en el mapa de bobina.
[0029] El evento de causa puede ser una desconexión de electrodo debido a una rotura de electrodo, donde el generador de señal puede ser un sensor de tensión que detecta la tensión del electrodo que se mueve en el estado de bobina a bobina, donde, cuando la costura se detecta dentro de una distancia definida añadiendo una distancia de equipo total desde la rebobinadora a la desbobinadora con una distancia correspondiente al valor de coordenadas del electrodo cuando se genera una señal de detección por el sensor de tensión, la unidad de determinación determina que una causa de conexión de la conexión de electrodo por la costura corresponde a la rotura de electrodo.
[0030] El evento de causa puede ser la eliminación de desechos de la eliminación y el descarte de una parte defectuosa del electrodo, donde el generador de señal puede ser una unidad de entrada manual instalada en un puerto de eliminación de defectos; y donde, cuando la costura se detecta dentro de una distancia definida añadiendo una distancia desde la rebobinadora al puerto de eliminación de defectos con una distancia correspondiente a un valor de coordenadas del electrodo cuando la unidad de entrada manual recibe una señal de entrada, la unidad de determinación determina que una causa de conexión de la conexión del electrodo por la costura corresponde a la eliminación de desechos.
[0031] El evento de causa puede ser el empalme de electrodos de la conexión de un electrodo antiguo y un electrodo nuevo para un reemplazo de electrodos, donde el generador de señal puede ser una unidad de entrada automática o manual configurada para recibir una señal de reemplazo, y donde, cuando la costura se detecta dentro de una distancia definida al agregar una distancia desde la rebobinadora a una unidad de empalme con una distancia que corresponde a un valor de coordenadas del electrodo cuando la unidad de entrada automática o manual recibe la señal de reemplazo, la unidad de determinación determina que una causa de conexión de la conexión de electrodos por la costura corresponde al empalme de electrodos para el reemplazo de electrodos.
[0032] La presente invención también está dirigida a resolver el problema descrito anteriormente y proporciona un sistema de generación de mapa de bobina incluyendo: un instrumento de medición de posición configurado para, cuando un electrodo se mueve entre una desbobinadora y una rebobinadora en un estado de bobina a bobina, adquirir datos de valor de coordenadas correspondientes a una posición longitudinal del electrodo determinada según una cantidad de rotación de la rebobinadora; un generador de señal configurado para generar una señal de aviso previo de conexión si el electrodo incluye una parte de conexión correspondiente a un evento de causa; un detector de costura configurado para detectar una costura unida al electrodo después de que se genere la señal de aviso previo de conexión; una unidad de determinación configurada para, cuando la costura se detecta dentro de una distancia predeterminada desde un valor de coordenadas del electrodo correspondiente a un punto de tiempo cuando se genera la señal de aviso previo de conexión, determinar que una causa de conexión de la conexión de electrodo por la costura corresponde al evento de causa; y una unidad de generación de mapa de bobina que genera un mapa de bobina comprendiendo un electrodo simulado en el estado de bobina a bobina y coordenadas predeterminadas de la posición longitudinal del electrodo y una posición de la costura, y donde la unidad de generación de mapa de bobina muestra la causa de conexión de la conexión de electrodo identificada por la unidad de determinación, en la posición de la costura en el mapa de bobina.
[0033] La unidad de determinación puede proporcionarse en la unidad de generación de mapa de bobina o en un controlador que controla un movimiento del electrodo entre la desbobinadora y la rebobinadora.
[0034] El sistema de generación de mapa de bobina puede incluir además un controlador configurado para controlar un movimiento del electrodo entre la desbobinadora y la rebobinadora y para comunicarse con el instrumento de medición de posición para adquirir los datos de valor de coordenadas correspondientes a la posición longitudinal del electrodo, donde la unidad de generación de mapa de bobina puede incluir la unidad de determinación, donde el controlador puede estar conectado al generador de señal y al detector de costura, donde el controlador está configurado para adquirir el valor de coordenadas del electrodo cuando se genera la señal de aviso previo de conexión y un valor de coordenadas del electrodo correspondiente a una ubicación de la costura en el electrodo, y donde el controlador está configurado para transmitir los valores de coordenadas adquiridos a la unidad de determinación.
[0035] El evento de causa puede ser una desconexión de electrodo debido a una rotura de electrodo, donde el generador de señal es un sensor de tensión que detecta la tensión del electrodo que se mueve en el estado de bobina a bobina, donde, cuando la costura se detecta dentro de una distancia definida añadiendo una distancia de equipo total desde la rebobinadora a la desbobinadora con una distancia correspondiente al valor de coordenadas del electrodo cuando se genera una señal de detección por el sensor de tensión, la unidad de determinación determina que una causa de conexión de la conexión de electrodo por la costura corresponde a la rotura de electrodo.
[0036] El evento de causa puede ser la eliminación de desechos de retirar y descartar una parte defectuosa del electrodo, donde el generador de señal es una unidad de entrada manual instalada en un puerto de eliminación de defectos, y donde, cuando la costura se detecta dentro de una distancia definida al agregar una distancia desde la rebobinadora hasta el puerto de eliminación de defectos con una distancia correspondiente al valor de coordenadas del electrodo cuando la unidad de entrada manual recibe una señal de entrada, la unidad de determinación determina que una causa de conexión de la conexión del electrodo por la costura es causada por la eliminación de desechos.
[0037] El evento de causa puede ser el empalme de electrodos de la conexión de un electrodo antiguo y un electrodo nuevo para el reemplazo del electrodo, donde el generador de señal es una unidad de entrada automática o manual configurada para recibir una señal de reemplazo, y donde, cuando la costura se detecta dentro de una distancia definida al agregar una distancia desde la rebobinadora a una unidad de empalme con una distancia correspondiente a un valor de coordenadas del electrodo cuando la unidad de entrada automática o manual recibe la señal de reemplazo, la unidad de determinación determina que una causa de conexión de la conexión del electrodo por la costura corresponde al empalme del electrodo para el reemplazo del electrodo.
[0038] [Efectos ventajosos]
[0039] Según la presente invención, cuando se genera una parte de conexión en un electrodo, puede determinarse fácilmente una causa de la generación. Por consiguiente, la información sobre la causa de la generación puede usarse en procesos posteriores, y la información puede usarse para un rastro de calidad de un defecto generado o similares.
[0040] Además, al mostrar una posición de la parte de conexión y la información sobre la causa de la generación de la parte de conexión en un mapa de bobina, puede mejorarse la efectividad de la información en el mapa de bobina.
[0041] [Breve descripción de los dibujos]
[0042]
[0043] La FIG.1 es un diagrama esquemático que ilustra un ejemplo de un proceso de prensa de rodillos en un proceso de fabricación de electrodos.
[0044] La FIG.2 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un mapa de bobina obtenido simulando un electrodo.
[0045] La FIG.3 es un diagrama esquemático de un sistema de determinación de causa de conexión de electrodos según una realización de la presente invención.
[0046] La FIG.4 es un diagrama esquemático de un sistema de generación de mapa de bobina según una realización de la presente invención.
[0047] La FIG.5 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración detallada de una unidad de generación de mapa de bobina del sistema de generación de mapa de bobina de la FIG.4.
[0048] La FIG.6 es un diagrama esquemático para describir un mecanismo para determinar una causa de conexión de electrodos y generar un mapa de bobina según una realización de la presente invención.
[0049] La FIG.7 es un diagrama esquemático para describir un mecanismo para determinar una causa de conexión de electrodo y generar un mapa de bobina según otra realización de la presente invención.
[0050] La FIG.8 ilustra diagramas esquemáticos que ilustran un proceso de empalme para el reemplazo de electrodos. La FIG.9 es un diagrama esquemático para describir un mecanismo para determinar una causa de conexión de electrodo y generar un mapa de bobina según otra realización más de la presente invención.
[0051] [Descripción detallada de las realizaciones preferidas de la invención]
[0052] A continuación, se describirá en detalle una configuración detallada de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos y varias realizaciones. Las realizaciones que se describirán a continuación son solo ejemplos para ayudar a la comprensión de la presente invención, y los dibujos adjuntos no se ilustran a escala para ayudar a la comprensión de la presente invención, y las dimensiones de algunos componentes pueden estar exageradas.
[0053] [0035]Si bien la presente invención está abierta a diversas modificaciones y formas alternativas, en los dibujos se muestran realizaciones específicas de esta a modo de ejemplo y se describirán en detalle a continuación. Sin embargo, debe entenderse que no hay ninguna intención de limitar la presente invención a las formas particulares descritas y, por el contrario, la presente invención debe cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
[0054] La FIG.1 es un diagrama esquemático que ilustra un ejemplo de un proceso de prensa de rodillos en un proceso de fabricación de electrodos.
[0055] Como se describió anteriormente, el proceso de fabricación de electrodos incluye una pluralidad de subprocesos tales como un proceso de recubrimiento para formar un electrodo positivo y un electrodo negativo a través del recubrimiento de una superficie de una placa de electrodo de metal, que es un colector de corriente, con un material activo y un material aislante predeterminado, un proceso de prensa de rodillos para laminar los electrodos recubiertos y un proceso de corte para cortar los electrodos laminados según sus dimensiones. Los procesos descritos anteriormente se realizan mientras los electrodos 1 se mueven entre una desbobinadora UW y una rebobinadora RW en un estado de bobina a bobina. Por ejemplo, como se ilustra en la FIG.1, los electrodos 1 son enrollados por rodillos de presión P1 y P2 dispuestos por encima y por debajo del electrodo 1, mientras que los electrodos 1 se mueven entre la desbobinadora UW y la rebobinadora RW. Después de ser enrollado, una dirección del electrodo 1 enrollado se cambia por un rodillo guía R predeterminado para moverse a la rebobinadora RW, y se enrolla. Un rodillo oscilante Rd que ajusta la tensión del electrodo 1 puede instalarse en una trayectoria de transferencia del electrodo 1, y un sensor de tensión 20A que detecta la tensión del electrodo 1 se instala en el rodillo oscilante. El sensor de tensión 20A puede detectar un cambio en la tensión del electrodo 1 para detectar una desconexión del electrodo 1. La trayectoria del proceso de prensa de rodillos ilustrado en la FIG.1 es solo un ejemplo, pero la presente invención no se limita a ello.
[0056] En el proceso de fabricación de electrodos 1, incluyendo el proceso de prensa de rodillos, el electrodo 1 puede romperse debido a la tensión excesiva que se aplica al electrodo 1 que se mueve en el estado de bobina a bobina o la presencia de una parte de electrodo defectuosa. En general, las bobinas de electrodos montadas en la desbobinadora UW y la rebobinadora RW tienen una larga distancia de desplazamiento de 2.000 a 3.000 metros, y el electrodo puede desconectarse a menudo durante el proceso de prensado de rodillos. En particular, dado que se aplica una fuerza excesiva al electrodo 1 antes y después de los rodillos de presión P1 y P2, se produce fácilmente una rotura del electrodo o similar. De manera alternativa, puede realizarse un proceso de eliminación de desechos para eliminar una parte defectuosa del electrodo generado en el proceso de recubrimiento del electrodo, que es el proceso anterior, en el proceso de prensa de rodillos. Además, como se describirá a continuación, cuando se agota un electrodo 1, se realiza un proceso de empalme para conectar una parte final del electrodo agotado y una parte inicial de un nuevo electrodo para la fabricación continua de electrodos.
[0057] En el caso de la rotura del electrodo o el proceso de eliminación de desechos, por ejemplo, una cinta de conexión recubierta con un adhesivo se une al electrodo 1 desconectado para conectar los electrodos. En el proceso de empalme, los electrodos pueden conectarse usando una cinta de doble cara. Como se describió anteriormente, se genera una parte de conexión (costura) en el electrodo debido a varias causas. La parte de conexión del electrodo puede ser detectada por un detector de costura, como un sensor de color. Dado que la cinta de conexión tiene un color diferente al del electrodo, el sensor de color puede detectar fácilmente la posición de la cinta de conexión.
[0058] En general, cuando el electrodo se transfiere en un estado de bobina a bobina, un codificador giratorio que puede derivar una posición del electrodo a partir de una cantidad de rotación de un motor se instala en la desbobinadora y/o la rebobinadora. Por lo tanto, la posición del electrodo en un punto de tiempo donde el detector de costura detecta la costura y el codificador giratorio puede especificarse como un valor de codificador (valor de coordenadas de posición).
[0059] Sin embargo, dado que la conexión del electrodo es causada por diversas causas como se describió anteriormente, es difícil especificar una causa de la costura incluso cuando el sensor detecta realmente la costura. La presente invención es una técnica para especificar y determinar la causa de la ocurrencia de la parte o costura de conexión del electrodo.
[0060] La FIG.2 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un mapa de bobina obtenido simulando un electrodo.
[0061] Un mapa de bobina RM se genera a través de un sistema de generación de mapa de bobina predeterminado.
[0062] Como se ilustra en la FIG.2, las dimensiones longitudinales X de un electrodo se ilustran en el mapa de bobina RM a intervalos predeterminados como coordenadas. En dicho mapa de bobina RM, la información sobre un defecto que ocurre en el proceso de fabricación de electrodos, la calidad y similares se ilustra junto con las coordenadas y, por lo tanto, los datos relacionados con la calidad y el defecto en el proceso de fabricación de electrodos pueden identificarse fácilmente de un vistazo.
[0063] [0045]Con referencia a la FIG. 2, la información sobre los defectos de apariencia, como un defecto de microporo f1 y un defecto lineal f2, se muestra visualmente en las coordenadas donde se han producido los defectos. Además, también se muestra una parte no coincidente f3 entre una parte recubierta y una parte no recubierta. También se muestran otros defectos, como un defecto de cantidad de carga deficiente y similares, y también se muestra la posición de la parte de conexión del electrodo. Puede mostrarse una pluralidad de las partes de conexión del electrodo a lo largo del electrodo y, por lo tanto, cuando la causa de cada parte de conexión puede mostrarse visualmente, puede mejorarse la efectividad de la información en el mapa de bobina.
[0064] (Primera realización)
[0065] La FIG. 3 es un diagrama esquemático de un sistema de determinación de causa de conexión de electrodo 100 según una realización de la presente invención.
[0066] El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo 100 de la presente invención incluye un instrumento de medición de posición 10 que está configurado para, cuando los electrodos 1 se mueven entre los desbobinadoras UW1 y UW2 y una rebobinadora RW en un estado de bobina a bobina, adquirir una posición longitudinal del electrodo 1 según una cantidad de rotación de la rebobinadora como datos de valor de coordenadas, un generador de señal 20 que está configurado para, cuando los electrodos 1 están conectados entre las desbobinadoras y la rebobinadora debido a una razón específica, generar una señal de aviso previo de conexión que se genera por adelantado en relación con la conexión de electrodo, un detector de costura 30 que detecta una costura unida al electrodo 1 después de que se genera la señal de aviso previo de conexión, y una unidad de determinación 40 que está configurada para, cuando la costura se detecta dentro de una distancia predeterminada de un valor de coordenadas del electrodo en un punto de tiempo cuando se genera la señal de aviso previo de conexión, determinar la conexión de electrodo causada por la costura como la razón específica.
[0067] En la presente invención, con el fin de determinar la causa de la conexión del electrodo, se proporciona un instrumento de medición de posición 10 que adquiere una posición longitudinal de un electrodo según una cantidad de rotación de una rebobinadora como datos de valor de coordenadas.
[0068] Como un ejemplo de dicho instrumento de medición de posición, puede usarse un codificador giratorio que deriva la posición del electrodo de una cantidad de rotación de un motor que acciona la rebobinadora RW como los datos del valor de coordenadas. La posición del electrodo también puede obtenerse como coordenadas a través de un codificador giratorio instalado en la desbobinadora. Sin embargo, en la presente invención, es difícil aplicar el codificador giratorio de la desbobinadora para obtener valores de coordenadas porque la presente invención también se aplica a un caso de empalme debido a la sustitución de material en la desbobinadora. En particular, el detector de costura 30 está dispuesto cerca de la rebobinadora RW donde finalmente se enrolla el electrodo 1, porque el detector de costura 30 debe detectar la costura del electrodo después de que se genere la señal relacionada con la conexión del electrodo. Dado que la presente invención se refiere a la determinación de la causa de la conexión del electrodo según la señal y los datos de la parte de conexión del electrodo detectados por el detector de costura 30, los datos del valor de coordenadas se adquieren usando el codificador giratorio de la rebobinadora RW adyacente al detector de costura 30.
[0069] El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo 100 de la presente invención incluye además el generador de señal 20 que genera una señal de aviso previo de conexión que se genera de antemano en relación con la conexión de electrodo. Cuando el electrodo 1 se termina en cualquier forma y luego se conecta otro electrodo o una parte de electrodo rota, se genera una señal predeterminada por adelantado de la conexión. Por ejemplo, cuando el electrodo se rompe, la tensión del electrodo se reduce rápidamente y, por lo tanto, el sensor de tensión 20A puede detectar la tensión para identificar la desconexión del electrodo. Dado que los electrodos 1 se conectan usando una cinta de conexión cuando el electrodo 1 se desconecta, una señal de detección detectada por el sensor de tensión 20A se convierte en una señal de aviso previo de conexión que se genera de antemano en relación con la conexión del electrodo. Además, el sensor de tensión 20A se convierte en el generador de señal 20 que genera la señal. En la FIG.3, el sensor de tensión 20A se ilustra dispuesto en el electrodo como un generador de señal. En la FIG.3, se ilustra una unidad de alarma 21 que está configurada para, cuando el sensor de tensión detecta la rotura del electrodo, generar una alarma con respecto a la desconexión del electrodo.
[0070] Alternativamente, en el proceso de prensa de rodillos como se ilustra en la FIG.3, cuando se realiza una operación de eliminación de desechos para eliminar una parte defectuosa del electrodo generado en el proceso anterior, un operador introduce una señal de operación de eliminación de desechos en una unidad de entrada predeterminada antes de que comience la operación. Una unidad de entrada 20B puede ser, por ejemplo, un botón de control de interfaz hombre-máquina (Human Machine Interface,HMI) que se muestra en una pantalla táctil. El operador retira la parte defectuosa de una mesa de trabajo 22 instalada en un puerto de eliminación de defectos 23 y conecta los electrodos 1 restantes con la cinta de conexión. La parte defectuosa eliminada se desecha en el puerto de eliminación de defectos 23.
[0071] Por lo tanto, en la operación de eliminación de desechos, una señal de inicio de operación introducida por el operador se convierte en la señal de aviso previo de conexión que se genera de antemano en relación con la conexión del electrodo.
[0072] Además, la parte de conexión de electrodo se genera incluso durante la denominada operación de empalme de conexión de un electrodo antiguo y un electrodo nuevo con el fin de suministrar el nuevo electrodo cuando se agota un tipo de electrodo. En la FIG.3, se ilustra esquemáticamente un ejemplo donde un electrodo de una bobina de electrodos antigua y un electrodo de una bobina de electrodos nueva están conectados. La operación de empalme puede realizarse de manera manual o automática. Por ejemplo, cuando la bobina de electrodo antiguo y la bobina de electrodo nuevo se reemplazan en una desbobinadora, el funcionamiento del sistema puede detenerse, un código de barras de la bobina de electrodo nuevo puede escanearse a través de un lector de código de barras instalado en la desbobinadora, y la información sobre la bobina de electrodo nuevo puede transmitirse a un sistema de ejecución de fabricación (Manufacturing Execution System,MES), etc. Además, el acoplamiento entre una bobina donde se enrolla la bobina de electrodo antigua y un mandril de la desbobinadora puede liberarse, y una bobina donde se enrolla la nueva bobina de electrodo puede acoplarse al mandril de la desbobinadora. Alternativamente, en el caso de empalme automático que conecta automáticamente un electrodo viejo y un electrodo nuevo usando dos desbobinadoras UW1 y UW2, una parte de extremo del electrodo viejo puede cortarse usando un cortador 20C después de que los electrodos se conectan. En el caso de la operación de empalme manual o automático anterior, puede seleccionarse adecuadamente una señal de reemplazo de electrodo. Por ejemplo, una señal de escaneo del lector de código de barras puede convertirse en la señal de reemplazo. Alternativamente, una señal de acoplamiento o liberación del mandril de la desbobinadora puede convertirse en la señal de reemplazo. Alternativamente, en el empalme automático, una señal ascendente o descendente del cortador 20C puede convertirse en la señal de reemplazo. En cualquier caso, la conexión del electrodo es seguida por el empalme. Por lo tanto, las señales anteriores se convierten en señales de aviso previo de conexión que se generan por adelantado en relación con la conexión del electrodo (empalme). En este caso, el generador de señal 20 puede convertirse en un sensor de movimiento o similar conectado al lector de código de barras, el mandril o el cortador.
[0074] El generador de señal 20 y el detector de costura 30 pueden comunicarse con el instrumento de medición de posición 10 para adquirir cada uno del valor de coordenadas del electrodo en un punto de tiempo donde se genera la señal y el valor de coordenadas del electrodo al que se une la costura. Es decir, el generador de señal 20 puede adquirir el valor de codificador del instrumento de medición de posición 10 (codificador giratorio de la rebobinadora) en el punto de tiempo cuando se genera la señal para adquirir el valor de coordenadas del electrodo en el punto de tiempo cuando se genera la señal. Cabe señalar que el valor de coordenadas del electrodo es un valor de señal del codificador, no una posición real de un electrodo real cuando el electrodo está realmente roto. Es decir, por ejemplo, el sensor de tensión puede comunicarse con el instrumento de medición de posición en un punto de tiempo donde el sensor de tensión 20A detecta una disminución rápida de la tensión para adquirir el valor de coordenadas del electrodo en ese punto de tiempo. Sin embargo, incluso cuando la tensión se reduce rápidamente, no puede decirse que las coordenadas del electrodo en ese punto (punto de tiempo) sean el punto donde se produce la rotura del electrodo y, en general, hay una diferencia de tiempo según el recorrido del electrodo entre un punto de tiempo cuando el sensor de tensión detecta y un punto de tiempo cuando el electrodo realmente roto alcanza el sensor de tensión. Por lo tanto, la rotura del electrodo en realidad no ocurre en el punto donde se genera (detecta) la señal, sino en una parte posterior. El detector de costura 30 también puede comunicarse con el instrumento de medición de posición 10 para derivar el valor de coordenadas (valor del codificador) del electrodo en el punto de tiempo donde se detecta la costura.
[0076] La presente invención incluye la unidad de determinación 40 que está configurada para, cuando la costura se detecta dentro de una distancia predeterminada del valor de coordenadas del electrodo en el punto de tiempo donde se genera la señal de aviso previo de conexión, determinar la conexión de electrodo causada por la costura como la razón específica.
[0078] Como se describió anteriormente, para determinar la causa de la conexión del electrodo, la unidad de determinación 40 debe recibir inevitablemente la señal de aviso previo de conexión. Por ejemplo, cuando el electrodo se rompe, se detiene el funcionamiento del sistema y se realiza una operación de conexión del electrodo 1 con la cinta de conexión. En este caso, la unidad de determinación puede recibir la señal de detección detectada por el generador de señal 20 predeterminado (sensor de tensión) para adquirir el valor de coordenadas del electrodo en ese punto de tiempo. El valor de coordenadas del electrodo puede ingresarse directamente a la unidad de determinación 40 desde el generador de señal 20 vinculado con el instrumento de medición de posición 10, o puede ingresarse a la unidad de determinación 40 a través de un controlador 50 que controla el movimiento del electrodo, como se describirá a continuación. Además, después de recibir la señal, debería ser posible confirmar que los electrodos 1 están realmente conectados. Con este fin, la unidad de determinación 40 debe recibir inevitablemente la señal de detección del detector de costura 30 y el valor de coordenadas del electrodo de la costura. La unidad de determinación 40 determina la causa de la conexión del electrodo cuando se detecta la costura dentro de una distancia predeterminada del valor de coordenadas del electrodo en el momento en que se genera la señal de aviso previo de conexión, es decir, cuando se identifica la posición de la costura y, por lo tanto, también debe especificarse el valor de coordenadas del electrodo de la costura. El valor de coordenadas del electrodo de la costura puede introducirse directamente en la unidad de determinación 40 desde el detector de costura 30 vinculado con el detector de costura, o puede introducirse en la unidad de determinación a través del controlador 50 que controla el movimiento del electrodo, como se describirá a continuación.
[0079] En la FIG.3, se ilustra bien un ejemplo donde el valor de coordenadas del electrodo se transmite a la unidad de determinación 40 a través del generador de señal 20 y el detector de costura 30.
[0080] El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo 100 puede incluir además el controlador 50 que controla el movimiento del electrodo entre la desbobinadora UW y la rebobinadora RW y se comunica con el instrumento de medición de posición 10 para adquirir la posición longitudinal del electrodo como el valor de coordenadas. Por ejemplo, dado que el controlador 50, como un controlador lógico programable (Programmable Logic Controller,PLC), controla una transferencia de electrodo de bobina a bobina, el controlador 50 puede estar conectado al instrumento de medición de posición 10 para adquirir con frecuencia la posición longitudinal del electrodo desde el instrumento de medición de posición como el valor de coordenadas. Por lo tanto, cuando el controlador 50 está conectado al generador de señal 20 y al detector de costura 30, el controlador 50 puede adquirir cada uno de los valores de coordenadas del electrodo en el momento en que se genera la señal de aviso previo de conexión y el valor de coordenadas del electrodo al que está unida la costura.
[0081] Específicamente, la unidad de determinación 40 puede proporcionarse en el controlador 50 que controla el movimiento del electrodo entre la desbobinadora UW y la rebobinadora RW o puede proporcionarse en el MES que gestiona el proceso de fabricación de electrodos. Con referencia a las FIGS.4 y 5, se ilustra bien un ejemplo donde la unidad de determinación 40 puede incluirse como un componente del PLC 50 o puede incluirse como un componente del MES que gestiona el proceso de fabricación de electrodos. Como se ilustra en las FIGS.4 y 5, el mes puede incluir una unidad de generación de mapa de bobina 60 que genera un mapa de bobina RM donde un electrodo que se mueve en un estado de bobina a bobina se muestra en una forma simulada y se muestran las coordenadas predeterminadas de una posición longitudinal del electrodo y una posición de una costura. Por lo tanto, la unidad de generación de mapa de bobina 60 puede mostrar la causa de la conexión de electrodos, que es identificada por el controlador 50 o por la unidad de determinación 40 proporcionada en la unidad de generación de mapa de bobina 60, en la posición de la costura en el mapa de bobina RM. A continuación, se describirá el proceso de visualización de la causa de la conexión del electrodo en el mapa de bobina con referencia a una segunda realización.
[0082] Cuando la costura se detecta dentro de una distancia predeterminada del valor de coordenadas del electrodo en un punto de tiempo donde se genera una señal de aviso previo de conexión, la unidad de determinación 40 puede determinar la costura como la causa de la conexión del electrodo. La distancia predeterminada puede aplicarse de manera diferente según la causa de la conexión del electrodo. Además, es necesario determinar la distancia predeterminada como una distancia donde una cinta de conexión puede detectarse de manera confiable con una relación predeterminada en relación con la causa de la conexión del electrodo desde la posición (valor de coordenadas del electrodo) en el momento en que se genera la señal de aviso previo de conexión.
[0083] La especificación de la distancia predeterminada para determinar la causa de la conexión del electrodo se aplica igualmente al sistema de generación de mapa de bobina de la segunda realización. Por lo tanto, la determinación de la causa específica y detallada de la conexión del electrodo de la distancia predeterminada se describirá con más detalle con referencia a la segunda realización.
[0084] (Segunda realización)
[0085] La FIG.4 es un diagrama esquemático de un sistema de generación de mapa de bobina 200 según una realización de la presente invención.
[0086] El sistema de generación de mapa de bobina 200 de la presente invención puede incluir un instrumento de medición de posición 10 que está configurado para, cuando los electrodos se mueven entre las desbobinadoras y una rebobinadora en un estado de bobina a bobina, adquirir una posición longitudinal del electrodo según una cantidad de rotación de la rebobinadora como datos de valor de coordenadas, un generador de señal 20 que está configurado para, cuando los electrodos están conectados entre las desbobinadoras y la rebobinadora debido a una razón específica, generar una señal de aviso previo de conexión que se genera con anticipación en relación con la conexión del electrodo, un detector de costura 30 que detecta una costura unida al electrodo después de que se genera la señal de aviso previo de conexión, una unidad de determinación 40 que está configurada para, cuando la costura se detecta dentro de una distancia predeterminada del valor de coordenadas del electrodo en un punto de tiempo cuando se genera la señal de aviso previo de conexión, determinar que la conexión del electrodo por la costura es causada por la razón específica, y una unidad de generación de mapa de bobina 60 que genera un mapa de bobina donde se muestra el electrodo en una forma simulada que se mueve en el estado de bobina a bobina y se muestran coordenadas predeterminadas de la posición longitudinal del electrodo y una posición de la costura, donde la unidad de generación de mapa de bobina 60 puede mostrar la causa de la conexión del electrodo, que se identifica por la unidad de determinación 40 en la posición de la costura en el mapa de bobina para generar un mapa de bobina RM.
[0087] [0064]En el sistema de generación de mapa de bobina 200, dado que el instrumento de medición de posición 10, el generador de señal 20, el detector de costura 30 y la unidad de determinación 40 son los mismos que los componentes del sistema de determinación de causa de conexión de electrodos de la primera realización, se asignan los mismos números de referencia a los componentes correspondientes, y se omitirán las descripciones detalladas de estos.
[0088] La presente realización incluye la unidad de generación de mapa de bobina 60 que genera el mapa de bobina donde se muestra el electrodo en la forma simulada que se mueve en el estado de bobina a bobina y se muestran las coordenadas predeterminadas de la posición longitudinal del electrodo y la posición de la costura.
[0089] La FIG.5 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración detallada de la unidad de generación de mapa de bobina del sistema de generación de mapa de bobina de la FIG.4.
[0090] La unidad de generación de mapa de bobina 60 puede incluir una base de datos 61 donde se almacenan los datos de coordenadas del electrodo, los datos relacionados con la calidad o el defecto de un electrodo normal, etc., una unidad de procesamiento central 62 que instruye a una unidad de visualización para visualizar y mostrar un mapa de bobina según los datos almacenados en la base de datos o los datos adquiridos por un sensor de costura, un sensor de apariencia u otros sensores, y una unidad de visualización 63 que visualiza y muestra el mapa de bobina para que se verifique a simple vista.
[0091] La unidad de visualización 63 define una región de visualización donde se formará el mapa de bobina RM que simula el electrodo y muestra los datos de coordenadas en la región definida. La unidad de visualización 63 puede coincidir, visualizar y mostrar varios tipos de datos de inspección adquiridos en el electrodo y los datos de coordenadas donde se adquieren los datos. La unidad de visualización 63 puede estar conectada a la unidad de procesamiento central 62 y puede visualizar y mostrar los datos de inspección y los datos de coordenadas según las instrucciones de la unidad de procesamiento central 62.
[0092] Como se ilustra en la FIG.5, la unidad de visualización 63 incluye una unidad de entrada de datos de adquisición 63a, una unidad de identificación de coordenadas 63b en un mapa de bobina y una unidad de generación de imágenes 63c.
[0093] La unidad de entrada de datos de adquisición 63a recibe datos de la unidad de procesamiento central 62. La unidad de identificación de coordenadas 63b en el mapa de bobina puede definir una región de visualización donde se formará el mapa de bobina y define valores de coordenadas de píxeles en la región de visualización para cada elemento de datos de los datos de origen adquiridos. La unidad de identificación de coordenadas 63b puede mapear los datos adquiridos relacionados con la calidad o el defecto y los datos de posición (dirección del ancho y dirección de la longitud) del electrodo 1 y asignar los datos mapeados a la región de visualización (mapa de bobina) según las coordenadas de los píxeles. La unidad de generación de imágenes 63c puede representar el elemento de datos mapeado asignado a las coordenadas de cada píxel en la región de visualización como una o más leyendas. Las leyendas significan diversas formas como círculos, cuadrángulos y triángulos que se muestran en la región de visualización, o formas medias a las que se asignan colores. Por lo tanto, a través de la unidad de generación de imágenes 63c, en la región de visualización llamada mapa de bobina, se muestran visualmente diversos datos relacionados con la calidad o el defecto en las coordenadas (coordenadas en el mapa de bobina) de los píxeles correspondientes a cada dato de posición del electrodo 1 real en una unidad de visualización de forma y color designada para cada dato, e implementada en el mapa de bobina, y por lo tanto puede generarse el mapa de bobina RM de la presente invención.
[0094] Además, basándose en los datos almacenados en un almacenamiento como la base de datos 61, partes de datos correspondientes a un intervalo específico pueden leerse del almacenamiento junto con un intervalo específico del mapa de bobina y mostrarse (generación de imágenes) en una pantalla. En este caso, la unidad de procesamiento central 62 puede dar un comando a la unidad de visualización 63 para visualizar y mostrar los datos de inspección determinados como anormales en comparación con los datos normales almacenados en la base de datos 61 para distinguirlos de otras partes de datos.
[0095] El ajuste del tamaño de la región de visualización descrita anteriormente o la identificación de las coordenadas de la región de visualización para generar una imagen puede realizarse usando varias interfaces de usuario convencionales o varios programas o herramientas de procesamiento relacionadas con el análisis y la visualización del procesamiento de la asignación de datos. Por lo tanto, la unidad de generación de mapa de bobina 60 es solo un ejemplo, pero la presente invención no se limita a la realización descrita anteriormente.
[0096] La unidad de generación de mapa de bobina 60 puede ser, por ejemplo, un componente de un sistema de procesamiento de datos tal como un MES o similares. El sistema de procesamiento de datos se refiere a un sistema (incluido hardware o software) que realiza entrada, procesamiento, salida, comunicación, etc. para realizar una serie de manipulaciones en los datos. En el proceso de fabricación de electrodos 1, se proporciona un MES de electrodo que gestiona una serie de procesos de fabricación de electrodos tales como procesos de recubrimiento, prensado y corte. Por lo tanto, cuando los datos de coordenadas descritos anteriormente, los datos de inspección y similares se transmiten al MES de electrodo, el mes del electrodo puede generar el mapa de bobina descrito anteriormente. El mapa de bobina RM generado puede visualizarse en una unidad de visualización.
[0097] La unidad de generación de mapa de bobina 60 de la presente invención puede generar el mapa de bobina RM donde se muestra la causa de la conexión del electrodo que se identifica por la unidad de determinación en la posición de la costura. Con este fin, la unidad de generación de mapa de bobina 60 puede incluir la unidad de determinación 40. Por ejemplo, la unidad de procesamiento central 62 puede incluir la unidad de determinación 40, y la unidad de determinación de la unidad de procesamiento central puede determinar la causa de la conexión de electrodos según una lógica predeterminada para mostrar la causa de la conexión de electrodos en el mapa de bobina.
[0098] Alternativamente, la unidad de determinación 40 puede proporcionarse en el controlador 50 que controla el movimiento del electrodo. En este caso, la unidad de generación de mapa de bobina 60 puede recibir información sobre la causa de la conexión de electrodos de la unidad de determinación proporcionada en el controlador para mostrar la información en el mapa de bobina. Alternativamente, cuando la unidad de determinación 40 se proporciona en la unidad de procesamiento central, la unidad de determinación 40 puede comunicarse con el instrumento de medición de posición 10 para adquirir cada uno del valor de coordenadas del electrodo en el momento en que se genera la señal de aviso previo de conexión y el valor de coordenadas del electrodo al que se une la costura, desde el controlador 50 que puede adquirir la posición longitudinal del electrodo como el valor de coordenadas y determinar la causa de la conexión del electrodo.
[0099] La FIG. 6 es un diagrama esquemático para describir un mecanismo para determinar una causa de conexión de electrodos y generar un mapa de bobina según una realización de la presente invención.
[0100] La FIG. 6 ilustra un caso donde los electrodos se conectan cuando el electrodo se rompe entre una desbobinadora y una rebobinadora.
[0101] Cuando un sensor de tensión 20A (generador de señal) recibe una señal de disminución brusca de tensión (sensor de tensión en la señal), se deriva un valor de coordenadas del electrodo en ese momento. La señal de disminución brusca de tensión se convierte en una señal de aviso previo de conexión. Por ejemplo, cuando la señal del sensor de tensión se recibe del valor del codificador de la rebobinadora en la coordenada de electrodo de 104 m, la señal del sensor de tensión se enciende continuamente antes de que los electrodos se conecten nuevamente y se apaga después de que los electrodos se conecten. A partir de entonces, la costura (cinta de conexión T) y su valor de coordenadas del electrodo son detectados por el detector de costura 30 instalado adyacente a la rebobinadora. En este caso, la costura T se coloca dentro de al menos una distancia total del equipo (distancia de desplazamiento total del equipo) desde el valor de coordenadas (104 m) de electrodo en el momento en que se genera la señal de aviso previo de conexión. Es decir, dado que la conexión del electrodo se realiza dentro del sistema, cuando la costura T se encuentra en un punto fuera de la distancia total del equipo, es difícil considerar este caso como la conexión del electrodo cuando se induce la señal del sensor de tensión (en el caso de rotura del electrodo). Por lo tanto, cuando la costura T se encuentra a una distancia dentro de la distancia total del equipo, por ejemplo, a 50 m del valor de coordenadas (104 m) de electrodo donde se genera la señal del sensor de tensión, la unidad de determinación 40 puede determinar una conexión de electrodo causada por una rotura como la causa de la costura (cinta de conexión) de electrodo. En la FIG.6, dado que la costura se detecta a 115 m, que es un punto dentro de 50 m, que es la distancia total del equipo, desde 104 m por el detector de costura, la causa de la conexión del electrodo puede mostrarse como la "conexión rota" en el mapa de bobina formado por la unidad de generación de mapa de bobina 60. En este caso, una distancia predeterminada para determinar la causa de la conexión del electrodo se convierte en la "’distancia total del equipo".
[0102] La causa de la conexión del electrodo puede mostrarse visualmente como caracteres como se ilustra en la FIG. 6 y puede mostrarse visualmente después de cambiar un color de la cinta de conexión T, un patrón de sombreado, etc. según cada causa.
[0103] La FIG. 7 es un diagrama esquemático para describir un mecanismo para determinar una causa de conexión de electrodo y generar un mapa de bobina según otra realización de la presente invención.
[0104] La FIG. 7 ilustra un caso donde los electrodos están conectados en el caso de la eliminación de desechos para eliminar una parte defectuosa del electrodo.
[0105] Cuando el operador presiona un botón de inicio de desecho en una unidad de entrada 20B manual (generador de señal) instalada en un puerto de eliminación de defectos 23 (puerto de desecho), una señal de entrada y el valor de coordenadas del electrodo en un momento donde se recibe la señal de entrada se transmiten a la unidad de determinación 40 directamente desde la unidad de entrada manual o a través del controlador 50 que controla la transferencia del electrodo. En la presente realización, la señal de entrada de puerto de desecho se convierte en una señal de aviso previo de conexión. Por ejemplo, cuando la señal de entrada del puerto de desecho se recibe del valor del codificador de la rebobinadora con 104 m de la coordenada de electrodo, la señal de entrada del puerto de desecho se enciende continuamente antes de que los electrodos se conecten nuevamente y se apaga después de que los electrodos están conectados. A partir de entonces, la costura y su valor de coordenadas de electrodo son detectados por el detector de costura instalado junto a la rebobinadora.
[0106] Se preestablece una distancia desde la rebobinadora hasta el puerto de eliminación de defectos 23 donde se realiza la operación de eliminación de desechos. Por ejemplo, cuando se asume que la distancia desde la rebobinadora al puerto de eliminación de defectos 23 es de 40 m, la costura se coloca a 40 m (es decir, 144 m) del valor de coordenadas (104 m) de electrodo en el momento en que se recibe la señal de entrada del puerto de desecho. En este caso, la distancia predeterminada para determinar la causa de la conexión del electrodo se convierte en la "distancia desde la rebobinadora hasta el puerto de eliminación de defectos".
[0107] Por lo tanto, cuando la costura se encuentra dentro de una distancia predeterminada de 40 m desde el valor de coordenadas (104 m) de electrodo en el punto de tiempo cuando la señal de entrada es recibida por la unidad de entrada manual, la unidad de determinación 40 puede determinar la conexión de electrodo causada por la eliminación de desechos como la causa de la costura T (cinta de conexión) del electrodo. En la FIG.7, dado que la costura T es detectada por el detector de costura 30 a 115 m, que es un punto dentro de una distancia predeterminada de 40 m desde 104 m, la causa de la conexión del electrodo puede mostrarse en el mapa de bobina formado por la unidad de generación de mapa de bobina 60 como la "conexión de eliminación de desechos".
[0108] La FIG. 8 ilustra diagramas esquemáticos que ilustran un proceso de empalme automático para el reemplazo de electrodos.
[0109] Como se ilustra en los dibujos, una parte final 1A de un electrodo derivado de una bobina de electrodos antigua (no ilustrada) y una parte inicial 1B de un electrodo derivado de una nueva bobina de electrodos UW2 están conectadas. Por ejemplo, en un estado de espera de la nueva bobina de electrodos UW2 como se ilustra en la FIG.
[0110] 8A, cuando una señal de terminación de electrodo de la bobina de electrodos antigua es recibida por un sensor de diámetro de bobinado (no ilustrado) instalado en la bobina de electrodos antigua, un rodillo de presión R1 donde la parte final 1A del electrodo antiguo está enrollada y el rodillo de presión R2 donde la parte inicial 1B del nuevo electrodo está presionada son impulsados para acercarse entre sí (véase la FIG.8B). Dado que una cinta de doble cara 2 está unida a la parte inicial 1B de la nueva bobina de electrodos, el electrodo antiguo y el nuevo electrodo se unen a través de la presión de los rodillos de presión. Cuando el electrodo antiguo es cortado por un cortador 20C instalado cerca de la parte final 1A del electrodo antiguo después de que se completa la unión, el electrodo de la nueva bobina de electrodo conectada a la bobina de electrodo antigua se mueve hacia la rebobinadora (no ilustrada) en un estado de bobina a bobina. De este modo, la transferencia de bobina a bobina de la desbobinadora a la rebobinadora puede realizarse continuamente sin interrupción. Se instala un soporte 20D en una superficie posterior del electrodo de modo que el cortador 20C pueda cortar fácilmente el electrodo. Incluso en el caso de dicho empalme, la conexión del electrodo se produce inevitablemente.
[0111] La FIG. 9 es un diagrama esquemático para describir un mecanismo para determinar una causa de conexión de electrodos y generar un mapa de bobina en el caso del empalme.
[0112] Cuando un electrodo antiguo y un electrodo nuevo se empalman automática o manualmente en una mesa de empalme (unidad de empalme) para el reemplazo de electrodos, una señal de reemplazo de electrodos predeterminada (señal de empalme) se introduce a través de una unidad de entrada automática o manual.
[0113] La señal de reemplazo puede ser una señal de operación de un sensor de detección de movimiento instalado en un cilindro de elevación conectado al cortador 20C que corta el electrodo antiguo en el caso de la FIG.9. Alternativamente, cuando el operador presiona manualmente un botón de inicio de empalme antes de que los electrodos estén conectados en la mesa de empalme, la señal de entrada puede convertirse en una señal de reemplazo de electrodos.
[0114] Cuando se introduce la señal de reemplazo, el valor de coordenadas del electrodo en ese punto se transmite junto con la señal de reemplazo a la unidad de determinación. La señal de reemplazo del electrodo se convierte en una señal de aviso previo de conexión. Por ejemplo, cuando la señal de reemplazo del electrodo se recibe del valor del codificador de la rebobinadora como las coordenadas del electrodo de 104 m, la señal de reemplazo se enciende continuamente antes de que los electrodos se conecten nuevamente y se apaga después de que los electrodos se conecten. A partir de entonces, la costura T y su valor de coordenadas del electrodo son detectados por el detector de costura 30 instalado adyacente a la rebobinadora.
[0115] La distancia de la rebobinadora a una unidad de empalme está preestablecida. Por ejemplo, cuando se asume que la distancia desde la rebobinadora a la unidad de empalme es de 45 m, la costura se coloca a 45 m (es decir, 149 m) del valor de coordenadas (104 m) del electrodo en el momento en que se recibe la señal de reemplazo de material. En este caso, la distancia predeterminada para determinar la causa de la conexión del electrodo se convierte en la "distancia desde la rebobinadora hasta la unidad de empalme".
[0116] [0092]Por lo tanto, cuando la costura T se encuentra dentro de una distancia predeterminada de 45 m desde el valor de coordenadas (104 m) del electrodo en el momento en que se recibe la señal de reemplazo de material, la unidad de determinación 40 puede determinar la conexión del electrodo causada por el empalme como la causa de la conexión del electrodo de la costura (cinta de conexión) del electrodo. En la FIG.9, dado que la costura es detectada por el detector de costura 30 a 115 m, que es un punto dentro de una distancia predeterminada de 45 m desde 104 m, la causa de la conexión del electrodo puede mostrarse en el mapa de bobina formado por la unidad de generación de mapa de bobina 60 como la "conexión de empalme".
[0117] Como se describió anteriormente, según la presente invención, cuando se forma una parte de conexión en un electrodo en cada subproceso de un proceso de fabricación de electrodos donde los electrodos se mueven en un estado de bobina a bobina, puede determinarse fácilmente una causa de una conexión de electrodo junto con una posición de la parte de conexión de electrodo. Además, al mostrar la causa determinada de la conexión de electrodos en el mapa de bobina, puede mejorarse la efectividad de la información en un mapa de bobina.
[0118] En las realizaciones descritas anteriormente, representativamente, en el caso de la rotura del electrodo, la eliminación de desechos y el empalme, se han descrito las causas de la conexión del electrodo, pero la presente invención también puede aplicarse a una conexión del electrodo causada por otras causas. Sin embargo, cuando la causa de la conexión del electrodo varía, la señal de aviso previo de conexión que se genera antes de que se produzca la conexión del electrodo y la "distancia predeterminada" para identificar la causa de la conexión del electrodo puede variar. En este caso, seleccionando un generador de señal apropiado que pueda detectar una señal generada según la causa y estableciendo adecuadamente una distancia predeterminada, puede identificarse la causa de la conexión del electrodo.
[0119] La presente invención se ha descrito anteriormente con más detalle haciendo referencia a los dibujos y realizaciones adjuntos. Sin embargo, dado que las realizaciones descritas en esta memoria descriptiva y las configuraciones ilustradas en los dibujos son solo realizaciones ejemplares y no representan el alcance tecnológico general de la presente invención, se entiende que la presente invención cubre diversos equivalentes, modificaciones y sustituciones en el momento de la presentación de esta solicitud, que se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
[0120] [Números de Referencia]
[0121]
[0122] 1: ELECTRODO
[0123] 10: INSTRUMENTO DE MEDICIÓN DE POSICIÓN (CODIFICADOR GIRATORIO)
[0124] UW1, UW2: DESBOBINADORA
[0125] RW: REBOBINADORA
[0126] 20: GENERADOR DE SEÑAL
[0127] 20A: SENSOR DE TENSIÓN
[0128] 20B: UNIDAD DE ENTRADA MANUAL
[0129] 20C: CORTADOR
[0130] 30: DETECTOR DE COSTURA
[0131] 40: UNIDAD DE DETERMINACIÓN
[0132] 50: CONTROLADOR
[0133] 60: UNIDAD DE GENERACIÓN DE MAPA DE BOBINA
[0134] 61: BASE DE DATOS
[0135] 62: UNIDAD DE PROCESAMIENTO CENTRAL
[0136] 63: UNIDAD DE VISUALIZACIÓN
[0137] 70: UNIDAD DE EXHIBICIÓN
[0138] T: COSTURA (CINTA DE CONEXIÓN)
[0139] RM: MAPA DE BOBINA

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES
1. Un sistema de determinación de causa de conexión de electrodo (100), comprendiendo:
un instrumento de medición de posición (10) configurado para, cuando un electrodo (1) se mueve entre una desbobinadora (Unwinder,UW1, UW2) y una rebobinadora (Rewinder,RW) en un estado de bobina a bobina, adquirir datos de valores de coordenadas correspondientes a una posición longitudinal del electrodo (1) determinada según una cantidad de rotación de la rebobinadora (Rewinder,RW);
un generador de señal (20) configurado para generar una señal de aviso previo de conexión si el electrodo (1) incluye una parte de conexión correspondiente a un evento de causa;
un detector de costura (30) configurado para detectar una costura (T) unida al electrodo (1) después de que se genere la señal de aviso previo de conexión; y
una unidad de determinación (40) configurada para, cuando la costura (T) se detecta dentro de una distancia predeterminada de un primer valor de coordenadas del electrodo (1) correspondiente a un punto de tiempo cuando se genera la señal de aviso previo de conexión, determinar que una causa de conexión de una conexión de electrodo (1) por la costura (T) corresponde al evento de causa.
2. El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo (100) según la reivindicación 1, donde el instrumento (10) de medición de posición es un codificador giratorio, donde el codificador giratorio deriva la posición longitudinal del electrodo (1) como los datos de valor de coordenadas, basándose en una cantidad de rotación de un motor que acciona la rebobinadora (Rewinder,RW).
3. El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo (100) según la reivindicación 1 o 2, donde el generador de señal (20) y el detector de costura (30) están configurados para comunicarse con el instrumento de medición de posición (10) para adquirir el primer valor de coordenadas del electrodo (1) cuando se genera la señal de aviso previo de conexión y un segundo valor de coordenadas del electrodo (1) correspondiente a una ubicación de la costura (T) en el electrodo (1).
4. El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, comprendiendo además un controlador (50) configurado para controlar un movimiento del electrodo (1) entre la desbobinadora (Unwinder,UW1, UW2) y la rebobinadora (Rewinder, RW) y para comunicarse con el instrumento (10) de medición de posición para adquirir los datos de valor de coordenadas correspondientes a la posición longitudinal del electrodo (1),
donde el controlador (50) está conectado al generador de señal (20) y al detector de costura (30), y
donde el controlador (50) está configurado para adquirir el primer valor de coordenadas del electrodo (1) cuando se genera la señal de aviso previo de conexión y un segundo valor de coordenadas del electrodo (1) correspondiente a una ubicación de la costura (T) en el electrodo (1).
5. El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo (100) según la reivindicación 4, donde la unidad de determinación (40) se proporciona en el controlador (50) que controla el movimiento del electrodo (1) entre la desbobinadora (Unwinder,UW1, UW2) y la rebobinadora (Rewinder, RW) o en un sistema de ejecución de fabricación que gestiona un proceso de fabricación de electrodo.
6. El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo (100) según la reivindicación 5, donde el sistema de ejecución de fabricación incluye una unidad de generación de mapa de bobina (60) configurada para generar un mapa de bobina (Roll Map, RM),
donde el mapa de bobina (Roll Map,RM) comprende un electrodo simulado en el estado de bobina a bobina y comprende coordenadas predeterminadas de la posición longitudinal del electrodo (1) y una posición de la costura (T), y
donde la unidad de generación de mapa de bobina (60) está configurada para mostrar la causa de conexión de la conexión de electrodo identificada por la unidad de determinación (40), en la posición de la costura (T) en el mapa de bobina (Rewinder,RM).
7. El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,
donde el generador (20) de señal incluye un sensor (20A) de tensión configurado para detectar la tensión del electrodo (1) que se mueve en el estado de bobina a bobina,
donde, cuando el evento de causa es una desconexión de electrodo debido a una rotura de electrodo y la costura (T) se detecta dentro de una primera distancia definida añadiendo una distancia de equipo total desde la rebobinadora (Rewinder,RW) a la desbobinadora (Unwinder, UW1, UW2) con una segunda distancia correspondiente a un segundo valor de coordenadas del electrodo (1) cuando se genera una señal de detección por el sensor de tensión (20A), la unidad de determinación (40) está configurada para determinar que una causa
de conexión de la conexión de electrodo por la costura (T) corresponde a la rotura de electrodo.
8. El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,
donde el generador de señal (20) incluye una unidad de entrada manual (20B) instalada en un puerto de eliminación de defectos (23); y
donde, cuando el evento de causa es la eliminación de desechos de eliminar y descartar una parte defectuosa del electrodo (1) y la costura (T) se detecta dentro de una primera distancia definida al agregar una segunda distancia desde la rebobinadora (Rewinder,RW) al puerto de eliminación de defectos (23) con una tercera distancia correspondiente a un segundo valor de coordenadas del electrodo (1) cuando la unidad de entrada manual (20B) recibe una señal de entrada, la unidad de determinación (40) está configurada para determinar que una causa de conexión de la conexión del electrodo por la costura (T) corresponde a la eliminación de desechos.
9. El sistema de determinación de causa de conexión de electrodo (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8,
donde el generador de señal (20) incluye una unidad de entrada configurada para recibir una señal de reemplazo, y
donde, cuando el evento de causa es el empalme de electrodo de conexión de un electrodo antiguo y un electrodo nuevo para un reemplazo de electrodos y la costura (T) se detecta dentro de una primera distancia definida añadiendo una segunda distancia desde la rebobinadora (Rewinder,RW) a una unidad de empalme con una tercera distancia correspondiente a un segundo valor de coordenadas de electrodo (1) cuando la señal de reemplazo es recibida por la unidad de entrada, la unidad de determinación (40) está configurada para determinar que una causa de conexión de la conexión de electrodo por la costura (T) corresponde al empalme de electrodo para el reemplazo de electrodo.
10. Un sistema de generación de mapa de bobina (200) comprendiendo:
un instrumento de medición de posición (10) configurado para, cuando un electrodo (1) se mueve entre una desbobinadora (Unwinder, UW1, UW2) y una rebobinadora (Rewinder,RW) en un estado de bobina a bobina, adquirir datos de valores de coordenadas correspondientes a una posición longitudinal del electrodo (1) determinada según una cantidad de rotación de la rebobinadora (Rewinder,RW);
un generador de señal (20) configurado para generar una señal de aviso previo de conexión si el electrodo (1) incluye una parte de conexión correspondiente a un evento de causa;
un detector de costuras (30) configurado para detectar una costura (T) unida al electrodo (1) después de que se genere la señal de aviso previo de conexión;
una unidad de determinación (40) configurada para, cuando la costura (T) se detecta dentro de una distancia predeterminada desde un primer valor de coordenadas del electrodo (1) correspondiente a un punto de tiempo cuando se genera la señal de aviso previo de conexión, determinar que una causa de conexión de la conexión de electrodo por la costura (T) corresponde al evento de causa; y una unidad de generación de mapa de bobina (60) configurada para generar un mapa de bobina comprendiendo un electrodo simulado en el estado de bobina a bobina y coordenadas predeterminadas de la posición longitudinal del electrodo (1) y una posición de la costura (T), y
donde la unidad de generación de mapa de bobina (60) está configurada para mostrar la causa de conexión de la conexión de electrodo identificada por la unidad de determinación (40), en la posición de la costura (T) en el mapa de bobina.
11. El sistema de generación de mapa de bobina (200) según la reivindicación 10, donde la unidad de determinación (40) se proporciona en la unidad de generación de mapa de bobina (60) o en un controlador (50) que controla un movimiento del electrodo (1) entre la desbobinadora (UW1, UW2) y la rebobinadora (Rewinder,RW).
12. El sistema de generación de mapa de bobina (200) según la reivindicación 10, comprendiendo además un controlador (50) configurado para controlar un movimiento del electrodo (1) entre la desbobinadora (Unwinder, UW1, UW2) y la rebobinadora (Rewinder,RW) y para comunicarse con el instrumento de medición de posición (10) para adquirir los datos de valor de coordenadas correspondientes a la posición longitudinal del electrodo (1), donde la unidad de generación de mapa de bobina (60) incluye la unidad de determinación (40),
donde el controlador (50) está conectado al generador de señal (20) y al detector de costura (30),
donde el controlador (50) está configurado para adquirir el primer valor de coordenadas del electrodo (1) cuando se genera la señal de aviso previo de conexión y un segundo valor de coordenadas del electrodo (1) correspondiente a una ubicación de la costura (T) en el electrodo (1), y
donde el controlador (50) está configurado para transmitir el primer y segundo valores de coordenadas adquiridos a la unidad de determinación (40).
13. El sistema de generación de mapa de bobina (200) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, donde el evento causante es una desconexión de electrodo debido a una rotura del electrodo,
donde el generador de señal (20) es un sensor de tensión (20A) configurado para detectar la tensión del electrodo (1) que se mueve en el estado de bobina a bobina,
donde, cuando la costura (T) se detecta dentro de una primera distancia definida sumando una distancia total del equipo desde la rebobinadora (Rewinder,RW) a la desbobinadora (Unwinder,UW1, UW2) con una segunda distancia correspondiente a un segundo valor de coordenadas del electrodo (1) cuando el sensor de tensión (20A) genera una señal de detección, la unidad de determinación (40) está configurada para determinar que una causa de conexión de la conexión del electrodo por la costura (T) corresponde a la rotura del electrodo.
14. El sistema de generación de mapa de bobina (200) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, donde el evento causal es la eliminación de desechos para eliminar y descartar una parte defectuosa del electrodo (1),
donde el generador de señal (20) es una unidad de entrada manual (20B) instalada en un puerto de eliminación de defectos (23), y
donde, cuando la costura (T) se detecta dentro de una primera distancia definida añadiendo una segunda distancia desde la rebobinadora (RW) al puerto de eliminación de defectos (23) con una tercera distancia correspondiente a un segundo valor de coordenadas del electrodo cuando la unidad de entrada manual (20B) recibe una señal de entrada, la unidad de determinación (40) está configurada para determinar que una causa de conexión de la conexión del electrodo por la costura (T) es causada por la eliminación de desechos.
15. El sistema de generación de mapa de bobina (200) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, donde el evento causante es el empalme de electrodos de la conexión de un electrodo antiguo y un electrodo nuevo para el reemplazo de electrodos,
donde el generador de señal (20) es una unidad de entrada configurada para recibir una señal de reemplazo, y donde, cuando la costura (T) se detecta dentro de una primera distancia definida añadiendo una segunda distancia desde la rebobinadora (Rewinder,RW) a una unidad de empalme con una tercera distancia correspondiente a un segundo valor de coordenadas del electrodo (1) cuando la unidad de entrada recibe la señal de reemplazo, la unidad de determinación (40) está configurada para determinar que una causa de conexión de la conexión del electrodo por la costura (T) corresponde al empalme del electrodo para el reemplazo del electrodo.
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