塗布生產線及其在線自動標識裝置製造方法
2023-04-24 22:45:51
塗布生產線及其在線自動標識裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種塗布生產線及其在線自動標識裝置，包括PLC、噴塗機構及用於與在線測厚儀連接的信號採集單元，設定塗布沿生產線移動的方向為縱向，垂直於生產線移動的方向為橫向，該裝置還包括一個用於橫向移動的往復運動機構，噴塗機構與往復運動機構相互連接並使噴塗機構隨往復運動機構同步運動。本實用新型的塗布生產線及其在線自動標識裝置對採集到的塗布厚度信息進行分析處理，並通過人機互動單元設定所需標識的範圍，PLC根據所設置的標識範圍進行數據運算，然後控制往復運動機構進行橫向掃描式運動，行走至需標識的塗布位置，最後由噴塗機構對需標識位置按照預定方案進行在線標識超差信息，以便後續工序對產品進行快速分級分選。
【專利說明】塗布生產線及其在線自動標識裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於鋰電池生產領域，具體涉及一種塗布生產線及其在線自動標識裝置。
【背景技術】
[0002]目前多種測厚系統(如雷射測厚、射線測厚等)可以非常準確和有效的監測極片塗布生產過程中產品品質的變化，有效減少廢品和等外品的發生。在一個連續的極片塗布生產過程中，為了減少生產的停頓，同時也為了提醒後續工序及時注意和處理極片厚度超差情況，往往需要實時在塗布面標註超差情況。因此，為發揮塗布測厚系統的實效性，使後續工序人員能夠方便快速的對塗布產品進行分選分配，迫切需要一種塗布在線掃描式自動標識裝置。但是，目前噴塗打標設備雖多，但尚無一種適合塗布在線測厚打標的設備。
[0003]中國專利申請號201220626267.8公開了一種極片塗布生產線及其質量在線標識裝置，該裝置包括在線測厚儀、噴碼標識設備和PLC控制器，在線測厚儀的信號輸出端與PLC控制器的控制輸入端連接，PLC控制器的控制輸出端與噴碼標識設備控制連接。但是該裝置的噴碼標識設備為固定靜態式，只能噴在極片的某一點，不能在極片的橫向區域內進行噴塗，在後續工段分條後，沒有噴上的極片無法識別，不利於後續工段的工作。另外，噴碼標識設備使用的塗料為液態，使用時會流動，過多的塗料會造成脫落或粘滯轉移，影響標識效果。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種塗布在線自動標識裝置，以解決現有塗布標識裝置不能移動橫向噴塗所帶來的後續工段分條後無法識別的問題，同時提供一種使用該在線自動標識裝置的塗布生產線。
[0005]為了實現以上目的，本實用新型塗布在線自動標識裝置所採用的技術方案是:包括PLC、噴塗機構及用於與在線測厚儀連接的信號採集單元，信號採集單元的信號輸出端與PLC的控制輸入端連接，PLC控制器的控制輸出端與噴塗機構控制連接，設定塗布沿生產線移動的方向為縱向，垂直於生產線移動的方向為橫向，該裝置還包括一個用於橫向移動的往復運動機構，所述噴塗機構與往復運動機構相互連接並使噴塗機構隨往復運動機構同步運動。
[0006]所述往復運動機構與噴塗機構驅動連接，往復運動機構包括與PLC控制連接的氣缸，氣缸上連接有一沿橫向滑軌移動的滑塊，所述氣缸及滑軌均安裝於往復運動機構支架上；該滑塊驅動連接所述噴塗機構。
[0007]所述噴塗機構安裝於一移動板上，所述滑塊通過該移動板驅動連接噴塗機構使其隨氣缸橫向移動；所述往復運動機構還包括與PLC控制連接的用於對往復運動機構的位置進行信號採集的位置信息採集單元。
[0008]所述噴塗機構包括用於噴塗不同顏色塗料的上限噴槍和下限噴槍。[0009]所述噴塗機構還包括相互連接的用於存儲具有設定壓力噴塗材料的恆壓容器和用於對噴塗材料攪拌的自動攪拌器，所述上限噴槍和下限噴槍通過管路與恆壓容器連通。
[0010]本實用新型塗布生產線所採用的技術方案是:包括極片塗布傳送裝置及在其中一段傳送裝置上所設的塗布在線自動標識裝置，所述塗布在線自動標識裝置包括PLC、噴塗機構及用於與在線測厚儀連接的信號採集單元，信號採集單元的信號輸出端與PLC的控制輸入端連接，PLC控制器的控制輸出端與噴塗機構控制連接，設定塗布沿生產線移動的方向為縱向，垂直於生產線移動的方向為橫向，其特徵在於:該裝置還包括一個用於橫向移動的往復運動機構，所述噴塗機構與往復運動機構相互連接並使噴塗機構隨往復運動機構同步運動。
[0011]所述往復運動機構與噴塗機構驅動連接，往復運動機構包括與PLC控制連接的氣缸，氣缸上連接有一沿橫向滑軌移動的滑塊，所述氣缸及滑軌均安裝於往復運動機構支架上；該滑塊驅動連接所述噴塗機構。
[0012]所述噴塗機構安裝於一移動板上，所述滑塊通過該移動板驅動連接噴塗機構使其隨氣缸橫向移動；所述往復運動機構還包括與PLC控制連接的用於對往復運動機構的位置進行信號採集的位置信息採集單元。
[0013]所述噴塗機構包括噴塗不同顏色塗料的上限噴槍和下限噴槍。
[0014]所述噴塗機構還包括相互連接的用於存儲具有設定壓力噴塗材料的恆壓容器和用於對噴塗材料攪拌的自動攪拌器，所述上限噴槍和下限噴槍通過管路與恆壓容器連通。
[0015]本實用新型的塗布生產線及其在線自動標識裝置對採集到的塗布厚度信息進行分析處理，並通過人機互動單元設定所需標識的範圍，PLC根據所設置的標識範圍進行數據運算，然後控制往復運動機構進行橫向掃描式運動，行走至需標識的塗布位置，最後由噴塗機構對需標識位置按照預定方案進行在線標識超差信息，以便後續工序對產品進行快速分級分選。
[0016]採用自動攪拌器及恆壓容器對噴塗塗料進行存儲和霧化處理，常溫下快速附著於塗布表面，無脫落及粘滯轉移，不對電池性能產生影響；滿足塗布在線測厚信息在級卷上進行標識的目的。
[0017]採用雙噴槍結構能夠噴出不同的兩種顏色，能夠清晰的對不同厚度的極片進行標識，便於後續分選工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型塗布在線自動標識裝置實施例的原理框圖；
[0019]圖2為本實用新型塗布在線自動標識裝置實施例的控制系統結構示意圖；
[0020]圖3為本實用新型實施例的運行執行機構結構示意圖；
[0021 ]圖4為自動標識裝置的標識範圍圖；
[0022]圖5為自動標識裝置程序控制原理圖；
[0023]圖6為自動標識裝置外部接線圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。[0025]本實用新型提供了一種塗布生產線，包括極片塗布傳送裝置及在其中一段傳送裝置上所設的塗布在線自動標識裝置，如圖1所示，該塗布在線自動標識裝置包括PLC、噴塗機構及用於與在線測厚儀連接的信號採集單元，信號採集單元的信號輸出端與PLC的控制輸入端連接，PLC控制器的控制輸出端與噴塗機構控制連接，設定塗布沿生產線移動的方向為縱向，垂直於生產線移動的方向為橫向，該裝置還包括一個用於橫向移動的往復運動機構，噴塗機構與往復運動機構相互連接並使噴塗機構隨往復運動機構同步運動。
[0026]本實施例的塗布在線自動標識裝置包括控制系統和運動執行機構，如圖2和圖3所示，控制系統包括設置於控制櫃體3中的主控制器2 (本實施例採用PLC)，PLC接收在線測厚裝置的厚度模擬量信號和外部監測信號(如往復運動機構的位置信號)；運動執行機構包括設置於塗布機片10上方的噴塗機構和驅動噴塗機構橫向移動的往復運動機構，PLC控制往復運動機構和噴塗機構的動作，並在超限時進行報警；且PLC控制連接有人機互動單元1，用於設定被檢測產品標準值的上、下限等各種控制參數，同時也可以將當前往復運動機構的運動狀態、噴塗機構的狀態、塗布數量、噴塗數量等相關技術參數進行實時顯示。
[0027]如圖3所示，噴塗機構包括用於噴塗不同顏色塗料的上限噴槍7和下限噴槍8 ;往復運動機構包括設置於往復運動機構支架11上的與PLC控制連接的氣缸7，該氣缸採用無杆氣缸，氣缸上連接有一沿橫向滑軌14移動的滑塊12，上限噴槍8與下限噴槍9固定安裝於一移動板13 (鋁板)上，滑塊12與移動板13固定連接，滑塊12的移動帶動移動板13移動，從而實現與移動板16相連接的噴槍進行左右橫向掃描式移動；往復運動機構還包括與PLC控制連接的用於對往復運動機構的位置進行信號採集的位置信息採集單元6，信息採集單元6用於採集噴槍的移動位置，達到左右極限時，控制氣缸反方向移動。
[0028]噴塗機構還包括設置於控制櫃體內與PLC控制連接的用於存儲具有設定壓力噴塗材料的恆壓容器5和用於對噴塗材料攪拌的自動攪拌器4，該自動攪拌器採用氣動攪拌對噴塗材料進行自動攪拌；恆壓容器用於儲存噴塗材料，並能提供一定的壓力，將漿料壓入噴塗機構的噴槍內，自動攪拌器4與恆壓容器5相連接，用於對噴塗漿料的自動攪拌及漿料的恆壓輸出。上限噴槍7和下限噴槍8通過管路與恆壓容器5連通，並通過氣路與控制櫃的電磁閥相連接，控制進行噴塗動作；噴塗材料霧化，噴塗形狀及噴塗量可根據需求進行調節。
[0029]本實用新型還提供了一種結構如上所述的塗布在線自動標識裝置。
[0030]本實施例通過人機互動單元的觸控螢幕設置四條控制線:S低、S高(合格品的上下線)、L低、H高(不合格品的上下限)，如圖4所示:小於L低為不合格品段，噴塗機I需要動作標識，噴出寬度較窄的白色區域；L低-S低為塗布厚度超差下限預警區，噴塗機不需要動作，報警器響，提示操作人員及時調整設備參數，防止不合格品的發生4低-S高為合格成品，不需要標識；S高-L高為塗布厚度超差上限預警區，噴塗機不需要動作，報警器響，提示操作人員及時調整設備參數，防止不合格品的發生；高於L高為不合格品段，噴塗機2需要動作標識，噴出寬度較寬的黃色區域。
[0031]自動標識裝置程序控制圖如圖5所示,設備自動啟動後,M0.0閉合,設備進入自動運行狀態，當在線測厚數據超過上限設定值時，M4.0閉合，左移閥導通，執行機構向左移動，移動到左限位時，左移閥斷開，執行機構向右運動，在執行機構移動過程中，噴塗程序上限噴塗Q0.3閉合，控制上限噴槍進行噴塗。在噴塗過程中，邊緣檢測傳感器10.6如果檢測到塗布極片極耳區上升沿，M2.0得電，常閉觸點M2.0斷開，上限噴塗Q0.3斷開，停止噴塗；當塗層檢測後傳感器10.7檢測到極耳區下降沿時，M2.1得電導通，常閉觸點M2.1斷開，與之串聯的M2.0失電，常閉觸點M2.0復位導通，上限噴塗Q0.3導通繼續噴塗。此種噴塗方式可以跳過間歇式轉移塗布極片極耳區，使噴塗標識材料噴在塗層塗敷區，不影響極片的正常使用，克服了現有的在線打標設備在鋰電行業使用時存在的不能按需求更改噴塗方式、塗料影響電池性能等缺陷。下限噴塗原理與上限噴塗原理相同。另外，本系統還具備上下限預警，超厚、超薄極片的數據顯示及記錄功能。
[0032]自動標識裝置外部接線圖如圖6所示,外部啟動按鈕與PLC 10.0相連接；外部停止按鈕與PLC 10.1相連接；氣缸右限位檢測傳感器信號與PLC輸入端10.4相連接；氣缸左限位檢測傳感器信號與PLC輸入端10.5相連接；邊緣檢測傳感器信號與PLC輸入端10.6相連接；塗層檢測後傳感器信號與PLC輸入端10.7相連接；人機操作界面HMI與PLC採用RS485進行通訊；PLC輸出控制信號Q0.0與氣缸右移閥相連接；PLC輸出控制信號Q0.1與氣缸左移閥相連接；PLC輸出控制信號Q0.3與上限噴塗閥相連接；PLC輸出控制信號Q0.4與下限噴塗閥相連接；PLC輸出控制信號Q0.5與上限預警指示相連接。
【權利要求】
1.一種塗布在線自動標識裝置，包括PLC、噴塗機構及用於與在線測厚儀連接的信號採集單元，信號採集單元的信號輸出端與PLC的控制輸入端連接，PLC控制器的控制輸出端與噴塗機構控制連接，設定塗布沿生產線移動的方向為縱向，垂直於生產線移動的方向為橫向，其特徵在於:該裝置還包括一個用於橫向移動的往復運動機構，所述噴塗機構與往復運動機構相互連接並使噴塗機構隨往復運動機構同步運動。
2.根據權利要求1所述的塗布在線自動標識裝置，其特徵在於:所述往復運動機構與噴塗機構驅動連接，往復運動機構包括與PLC控制連接的氣缸，氣缸上連接有一沿橫向滑軌移動的滑塊，所述氣缸及滑軌均安裝於往復運動機構支架上；該滑塊驅動連接所述噴塗機構。
3.根據權利要求2所述的塗布在線自動標識裝置，其特徵在於:所述噴塗機構安裝於一移動板上，所述滑塊通過該移動板驅動連接噴塗機構使其隨氣缸橫向移動；所述往復運動機構還包括與PLC控制連接的用於對往復運動機構的位置進行信號採集的位置信息採集單元。
4.根據權利要求1或2所述的塗布在線自動標識裝置，其特徵在於:所述噴塗機構包括用於噴塗不同顏色塗料的上限噴槍和下限噴槍。
5.根據權利要求4所述的塗布在線自動標識裝置，其特徵在於:所述噴塗機構還包括相互連接的用於存儲具有設定壓力噴塗材料的恆壓容器和用於對噴塗材料攪拌的自動攪拌器，所述上限噴槍和下限噴槍通過管路與恆壓容器連通。
6.一種塗布生產線，包括極片塗布傳送裝置及在其中一段傳送裝置上所設的塗布在線自動標識裝置，所述塗布在線自動標識裝置包括PLC、噴塗機構及用於與在線測厚儀連接的信號採集單元，信號採集單元的信號輸出端與PLC的控制輸入端連接，PLC控制器的控制輸出端與噴塗機構控制連接，設定塗布沿生產線移動的方向為縱向，垂直於生產線移動的方向為橫向，其特徵在於:該裝置還包括一個用於橫向移動的往復運動機構，所述噴塗機構與往復運動機構相互連接並使噴塗機構隨往復運動機構同步運動。
7.根據權利要求6所述的塗布生產線，其特徵在於:所述往復運動機構與噴塗機構驅動連接，往復運動機構包括與PLC控制連接的氣缸，氣缸上連接有一沿橫向滑軌移動的滑塊，所述氣缸及滑軌均安裝於往復運動機構支架上；該滑塊驅動連接所述噴塗機構。
8.根據權利要求7所述的塗布生產線，其特徵在於:所述噴塗機構安裝於一移動板上，所述滑塊通過該移動板驅動連接噴塗機構使其隨氣缸橫向移動；所述往復運動機構還包括與PLC控制連接的用於對往復運動機構的位置進行信號採集的位置信息採集單元。
9.根據權利要求6或7所述的塗布生產線，其特徵在於:所述噴塗機構包括噴塗不同顏色塗料的上限噴槍和下限噴槍。
10.根據權利要求9所述的塗布生產線，其特徵在於:所述噴塗機構還包括相互連接的用於存儲具有設定壓力噴塗材料的恆壓容器和用於對噴塗材料攪拌的自動攪拌器，所述上限噴槍和下限噴槍通過管路與恆壓容器連通。
【文檔編號】B05C11/10GK203540798SQ201320598217
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】夏雲華, 高楓, 李鐵南, 趙留強, 穆凱, 王孝兵, 韓洪偉, 宋勝田, 彭強, 許雲龍, 唐旭東, 何寶友 申請人:中航鋰電（洛陽）有限公司