歐姆龍NJ控制器在二次電池包封配組機上的應用

　　摘要：本文介紹了歐姆龍NJ控制器在二次電池包封配組機上的應用，針對二次電池包封配組機在實際應用中的三個難點，提出了行之有效的解決辦法并得到客戶高度認可。

　　關鍵詞：歐姆龍 NJ控制器 二次電池 配組機

　　1引言

　　二次電池又稱為充電電池，是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質激活而繼續使用的電池。由于能源的匱乏，二次電池行業得到了快速的發展。如今，二次電池已經成為了電子設備的關鍵部件之一，特別是在筆記本電腦、手機等設備中占據了舉足輕重的地位。

　　近年來，二次電池的生產正在向中國轉移，產量快速增長。在實際生產過程中，二次電池的包封技術會影響到電池的質量和生產成本。為此，歐姆龍開發出一套以OMRON NJ為核心的系統來滿足市場。

　　2設備構成及功能

　　2.1 設備構成

　　二次電池包封配組機如圖1所示，設備主要由六大部分構成，分別是隔板盤部分、一工位送片部分、包板部分、二工位送片部分、三工位送片部分和配組輸出。

　　2.2 各部分功能介紹

　　1.隔板盤部分：用來輸送包封極板時所用的ACM膜。

　　2.一工位送片部分：用來輸送需要包封的極板到主滾道(極板軸)上，如圖2所示。

　　3. 包板部分：對一工位送來的極板進行包封。具體操作過程是：ACM膜通過隔板輸送電機送到模軸，刀軸對送來的膜進行切割和折中線動作，極板輸送軸把極板送入切割完后的膜進行兩邊的側封。如圖3所示。

　　4.二工位送片部分：用來輸送不需要包封的負極板，和包封好的正極板進行疊加

　　5. 三工位送片部分：等待一組極板組成極板群后，用來輸送正極板疊加到極板群上，疊加后由配組電機送出。

　　3系統硬件解決方案

　　3.1系統硬件結構(見圖4)

　　3.2系統硬件配置(見表1)

　　4 控制系統的難點與解決

　　4.1 ACM膜長度需任意修改

　　在實際操作過程中，為了便于包封極板更加靈活，ACM膜的長度必須是可以任意修改。

　　由于NJ軸設置中環形模式的最大最小值經設定后不能通過程序修改，為了達到膜長修改的需求，膜軸只能使用線性模式。

　　4.2壓中線不能有拉痕

　　折刀壓膜時速度和送膜軸速度不同步時，很容易導致膜的中線位置出現拉痕。因此在在定長ACM膜的壓中線和切割時，切刀旋轉速度必須送ACM膜的速度同步，壓中線踩不會有拉痕。

　　4.3 進料包封可按需循環

　　對于電池內部極板的進料，必須可以實現設置包封多少個后停包一個，然后再繼續循環的功能。包封配組機中基本都是采用外部光電信號作為停包和再次包時的觸發點，但是速度不同時會有誤差，再次啟動時的第一袋會出現中線對折后不齊的現象。針對此，NJ控制器采用了更為精確的控制算法來確保不出現誤差。

　　5系統控制算法

　　包封配組機關鍵是壓痕及切割刀軸和牽引軸的線速度同步，這就要用到電子凸輪功能，但是電子凸輪表隨著袋長的改變而改變，因此，我們必須根據袋長值來計算電子凸輪。

　　圖5~8截取了整個系統的部分控制算法。Program1中的CamGear用來計算電子凸輪表的坐標點以及電子齒輪的比例，袋長修改(通過修改觸摸屏上的“袋長設定”值)后使用For語句動態修改凸輪表并保存。