空曠的工廠為何突然響起警報?
生產線戛然而止,究竟是何人所為?
產品不合格的背后,又隱藏著什么?
工廠停產損失的幕后,到底是管理缺失還是設備問題?
讓我們隨著安川的技術人員,一起探究其背后的原因……
案例分析
這是一家鋰電池的制造工廠。近幾年,鋰電池的應用越來越廣泛,例如電子設備,工業儀器,醫療儀器等領域都能見到鋰電池的使用。而市場對鋰電池需求量不斷增大的同時,也對鋰電池的制造工藝提出了更高的要求。然而,該工廠卻在鋰電池的卷繞環節中,遇到了技術難題。
如下圖所示,鋰電池的卷繞工藝,就是將電池的正負極材料、絕緣膜、極耳卷繞成電芯的過程。在正負極材料中間加入絕緣的隔離膜,在適當的位置插入極耳后,將所有材料緊密卷繞在一起。
(極耳:從電芯中將正負極引出來的金屬導電體。通俗來說,電池正負兩極的耳朵是在進行充放電時的接觸點。)
而該工廠在生產過程中發現,鋰電池的正負極很難正好卷繞在相同的位置。此外,在卷繞過程中,隔離膜總是被拉細甚至拉斷,但是如果放松卷繞力度,又會出現卷繞松弛的現象。
眼看著工廠即將蒙受巨額損失,工廠負責人心急如焚,寢食難安,最后向我們安川的技術人員尋求幫助。我們安川的技術人員去現場考察之后發現,原來在生產過程中,卷繞設備必須通過同步控制和張力控制,確保在卷繞過程中收卷和放卷同時進行,并且在該過程中線材的卷繞不過于松弛或緊繃。
解決方案
為解決該技術難題,安川提供了相應的產品以及3個技術方案:
1、 使用多軸同步的插補方式,保證收放卷軸和插入軸完全同步,保證極耳位置一致。
安川采用了MP3000與∑7 M-III伺服,建立起網絡通訊;并且使用虛擬運動軸的角輸出,作為插補時的參數,控制4根卷軸同步運動。
2、使用卷徑計算方式
卷繞的過程中隨著時間推移,卷繞軸的卷徑會一直變大,如果不對卷徑進行計算,會造成卷繞不整齊,極耳偏差。安川通過編碼器反饋,實時計算電芯的卷徑,保證卷繞整齊。
理論依據:
(1)脈沖量與卷軸半徑成反比。
(2)卷繞前無需測量卷軸半徑和電極層的厚度。
(3)空軸為硬金屬固體,借助測量儀器更易測量。
3、方形卷繞等效模型的建立
方形電芯卷繞過程中,由于各個位置的旋轉半徑各不相同,我們建立了一套等效的轉換系統,計算出等效半徑,從而可以計算出等效的角速度。
通過以上3項技術解決方案,安川成功幫助該工廠解決了卷繞過程中的生產難題。該工廠又投入到了緊張的生產過程中,工廠負責人也終于松了一口氣。
安川力求通過高性能的產品表現以及安川人員豐富的經驗提供恰當的解決方案幫助客戶。如有進一步咨詢,歡迎聯系我們。