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在传统的模切工艺中,由于切割刀不能完全切割材料,会留下连接框架,增加材料成本。此外,模切刀的使用寿命为100万次。如果连续运行时间长,需要及时更换和维护,维护和调试时间长。
因此,越来越多的制造商采用激光模切技术,激光模切速度快。根据激光功率和振动镜精度,可有效克服物理切割的节拍限制。此外,它还可以进行异形切割,节省材料,没有使用寿命限制,这也大大降低了维护成本。
工艺流程:
放卷→加工极耳→激光模切→间隔理料→热复合→热复合切割→叠片。
其中,摆臂用于放卷PID通过比例阀控制气压来实现张力。张力传感器安装在顶部,以控制张力波动。采用极耳加工XY振动镜控制激光切割极耳。由于Y方向视野不足,激光模切采用Y方向直线电机,X方向振动镜法,两种速度配合切割直线。切割后,需要对极片进行理料,每隔10次mm放置一块,然后用追剪功能控制夹子。
设备动作流程:
课题
1.如何控制张力波动,实现稳定放卷?
2.追剪动作受机械结构和电机性能的限制,速度难以满足要求。
3、如何使激光在振镜视野范围内稳定运行,且精准贴合目标切割轨迹?
解决方案
1.有效控制张力波动
通过调整欧姆龙开发的专用卷径来计算FB的滤波时间shatime及measurrev分辨率两个参数,可轻松实现调节卷径计算的精度及更新时间,使卷径计算更加准确。
这种卷径计算方法只需将实时放卷速度和牵引速度写入,即可计算实时卷径,经过滤波处理即可。
2.通过双夹追剪,追剪速度更高
切割极片时,用夹子在左右夹速度一致时切割极片,然后提起夹子加速下料。下料完成后,加速回到起始位置,等待下一次极耳检测后的操作,左右交替换手。
如图所示,同步曲线将过加速段速度与材料一致,然后夹子固定极片,然后放开加速返回。
高速高精度切割通过振动镜的轨迹控制实现
激光打5*5点表用二次元测量各点距中心点XY坐标,然后计算补偿值,生成补偿表,解决振动镜的畸变特征。
在运动过程中编写工艺要求中的轨迹,利用电机跟踪和及时基础控制功能,与外部编码器信号相关,实现振动镜移动与设备带移动和停止的同步。
对于切割形状相同但尺寸要求不同的产品,可直接通过EtherNet/IP或安装上位机PDK通信软件和控制器,传输轨迹尺寸,实现快速更换。
控制系统
机械自动化控制器 NJ / NX系列
AC伺服系统 1S系列
可编程多轴运动控制器 CK3M系列
可编程终端 NA / NB系列
效率:
速度>500mm/min
放卷PID叠加标准放卷速度的百分比。当线圈直径较小时,线圈速度较快,摆动臂运动时需要调整的量也较大。当相应的线圈直径较大时,调整量较小。相应的关系会更稳定地改变P值。
精度:
速度60m/s,裁切分段±0.25mm,成品±0.5mm
如图所示,最终振镜XY近8字形轨迹与坐标移动轨迹行程首尾相连,无轨迹偏移反复切割,切割速度和精度符合要求。
【经营层】
■ 在激光模切技术不断发展的背景下,通过算法优化快速应对市场变化,解决追剪效率和切割精度不足的行业课题,大大提升设备性能,帮助行业建设Top竞争力。
【管理层】
■ 追剪效率和切割精度的提高完全基于控制系统和程序的优化,导入时间更快,成本更低,无需改变机械结构和运动时间。
■ 欧姆龙机械自动化控制器NJ/NX该系列可以收集、存储和分析现场生产数据,改进管理项目,提高生产效率。
工程师层
■ 欧姆龙机械自动化控制器NJ/NX系列,内置各种算法实现的功能块,只需写入最基本的参数即可实现,调试简单,开发周期短。
■ 欧姆龙工程师全程参与指导,后期项目调整,只需修改参数即可。