注液機(jī)技術(shù)論文

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1、刖a隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和以計算機(jī)為引導(dǎo)技術(shù)的進(jìn)步，使得以傳統(tǒng)加工技術(shù)為主的生產(chǎn)模式不得不向現(xiàn)代加工技術(shù)轉(zhuǎn)變。PLC是以計算機(jī)技術(shù)為核心的通用工業(yè)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器一一接觸器控制技術(shù)與計算機(jī)程序控制技術(shù)，通信技術(shù)有機(jī)的整合為一體，具有功能強(qiáng)大，適應(yīng)能力強(qiáng)，與控制系統(tǒng)兼容性高等特點(diǎn)。因此，在工業(yè)自動化控制，機(jī)電一體化，改造傳統(tǒng)控制系統(tǒng)等等方面等到越來越多應(yīng)用。伺服電機(jī)具有體積小，相應(yīng)快，轉(zhuǎn)子慣量小，運(yùn)轉(zhuǎn)平滑等優(yōu)點(diǎn)一直是實(shí)現(xiàn)位置控制和轉(zhuǎn)矩控制的首選。鋰電作為現(xiàn)代的新興行業(yè)，不光對產(chǎn)品的質(zhì)量要求高，對進(jìn)一步提升生產(chǎn)設(shè)備的自動化程度更是做出好產(chǎn)品的關(guān)鍵。注液是鋰電池制造的

2、關(guān)鍵工序，Z前的注液方式采用的是手持注液的方法，不光效率低而且勞動強(qiáng)度大，因人員操作時間長容易造成精力不集屮而造成漏注和電解液外溢等現(xiàn)象。隨著產(chǎn)量的增加這種方式已不能滿足產(chǎn)量要求，?面對如此棘手的問題，解決問題勢在必行。本篇著重研究如何將可編程控制器，交流伺服控制系統(tǒng)的冇機(jī)組合來實(shí)現(xiàn)對注液系統(tǒng)的自動化控制。本系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)中的狀況采用多種連鎖保護(hù)，如注液行程超限位報警、伺服故障報警、液位報警等。本系統(tǒng)由以下幾部分構(gòu)成：1）儲液罐采用防腐蝕的聚四氟材料制成，為電解液提供載體。因電解液具冇腐蝕性，故采用可無接觸超聲波探頭作為液位的檢測裝置，不僅控制可靠，且不容易損壞,捉高了系統(tǒng)的

3、安全性能。2）注液裝置采用氣動式海霸泵（氣動式柱塞泵）控制注液量，使用方便注液量可通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，通斷由電磁閥控制。3）補(bǔ)液裝置當(dāng)儲液罐內(nèi)的電解液不足時及時補(bǔ)液體，保證儲液罐內(nèi)液體始終在止常液位。因液體的特殊性，利用水位壓力差的原理，在儲液罐上部用真空泵抽取形成負(fù)壓，下部直接通入電解液桶中，工作中電解液不與控制裝置接觸，保證了液體的純度。4）注液驅(qū)動裝置本系統(tǒng)的核心部分，因注液孔較小直徑只有5mm,故采用體積小，無累計誤差，定位精度高，工作慣量平穩(wěn)的伺服控制系統(tǒng)。伺服電機(jī)的控制系統(tǒng)采用開環(huán)控制方式，由伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器與絲桿實(shí)現(xiàn)柔性連接，使傳動更加平穩(wěn)，精度更加準(zhǔn)確。導(dǎo)軌兩

4、邊設(shè)安全限位開關(guān)，工作的起始位置設(shè)原點(diǎn)開關(guān)。電芯毎10只分裝于治具屮呈均勻排布，電芯注液口的間距為20mm。采用組點(diǎn)注液的方法。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計使用伺服駆動器時，需要有較高頻率的調(diào)制脈沖，即要求PLC能產(chǎn)生高頻率脈沖。為達(dá)成控制要求采用的是三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列可編程控制器，晶體管輸出方式，可以進(jìn)行2點(diǎn)同時20Idh的高速計數(shù)功能，能滿足伺服電機(jī)的控制要求。外部采用按鈕，超聲波傳感器，交流接觸器，中間繼電器，指示燈，電磁閥和報警裝置等部件構(gòu)成控制回路。使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。電機(jī)動作流程：原點(diǎn)（前進(jìn)）91#電芯中心位置9注液2S->2#電芯中心位置■>注液2S9

5、T10#電芯注液位置T注液2S（反轉(zhuǎn)）T原點(diǎn)根據(jù)工藝要求確定線路的I/O分配:編號名稱備注編號名稱備注X000啟動按鈕注液開始Y000電機(jī)脈沖提供電機(jī)正反轉(zhuǎn)脈沖X001急停按鈕用于突發(fā)事故的停止Y001電機(jī)方向控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)X002電機(jī)原點(diǎn)電機(jī)原始?？课恢肶002注液注液電磁閥信號X003液位上限電解液上限Y003補(bǔ)液補(bǔ)液電磁閥信號X004液位下限電解液下限X005電芯檢測電芯有無放置檢測X006左限位電機(jī)左限位X007復(fù)位按鈕使電機(jī)返回原點(diǎn)位置畫出邏輯梯形圖:說明：M100直接控制（Y001）的通斷使伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向?yàn)檎?，?1控制電機(jī)的反向。M105和M106是伺服

6、準(zhǔn)備無報警狀態(tài)。當(dāng)M100動作時,帶加減速功能的脈沖輸出指令PLSR以10000HZ的速度從Y0輸出4000個脈沖，電機(jī)正轉(zhuǎn)前進(jìn)到達(dá)笫一個電芯注液口正中心位置，然后開始驅(qū)動柱塞泵注液2S,接著移至第二個電芯注液口，如此反復(fù)直到第十塊電芯注液完，M101開始動作驅(qū)動電機(jī)自動返回原點(diǎn)位置，為下一?次注液做準(zhǔn)備。即利用伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來完成對電芯的定位和注液動作。為防止注液過程小，發(fā)生意外停機(jī)，特增設(shè)復(fù)位按鈕，電機(jī)兩端裝有限位保護(hù)開關(guān)，及運(yùn)行中采用電氣互鎖等防護(hù)措沌，保證電機(jī)可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。注液驅(qū)動伺服控制系統(tǒng):根據(jù)工作要求，選型為松下的MINASA4系列伺服控制器，由于伺服電機(jī)拖動

7、負(fù)載較小，選擇型號為MSME01-S1S的伺服交流電機(jī)，輸出功率為100W,額定轉(zhuǎn)矩為0.32Nm,額定轉(zhuǎn)速為3000r/min,編碼器分辨率為10000。本系列伺服電機(jī)有三種控制模式：位置控制，速度控制，轉(zhuǎn)矩控制，根據(jù)設(shè)備工作要求采取位置控制模式。此伺服系統(tǒng)具冇lKHz的高響應(yīng)性，高精度定位，高水平自動調(diào)節(jié)功能，能輕易實(shí)現(xiàn)增益設(shè)置，可滿足工作要求。AC220V21AC1AC2XIC0M+0PC1MADHT1505PULS20PC2SIGN2xsSRV-0N'A-CLRS-RDY-S-RDY+ALM-7<>14<>