锂离子电池自动贴胶机控制系统的设计方法

随着国家对新能源汽车产业的扶持力度逐年加大，其核心动力领域动力锂离子电池将进入产业高速发展期。与传统动力锂电池相比，锂离子电池具有能量密度高、重量轻、使用寿命长、绿色环保、回用率高等特点。目前，生产锂离子电池首先选择两种生产技术，一种是缠绕，另一种是叠层，而生产大容量的新型动力锂离子电池往往选择叠层技术。在层压锂离子电池的核心部件中，电池的最后一步是粘合。随着客户对产品的技术水平、功率和质量要求越来越高，传统的手工粘接剂已经不能满足现代生产的要求，所以研究高效、主动的粘接剂机是市场的迫切要求。本文重点介绍了一种基于PLC的锂离子电池主动胶黏机控制系统，并对系统的硬件和软件规划进行了详细的讨论。

2.锂离子电池主动胶黏机的工作原理

锂离子电池主动胶黏机是一种具有主动取料、粘接、短路检测和切割功能的全主动包装设备。

其工作原理是在主动贴膜机中一起生产锂离子电池电池片，主动胶带制备操作。该工艺的具体步骤有五个:压制、层压、拉伸、切割和真空吸附。覆膜机生产出锂离子电池后，取芯机械手将覆膜台上的电池取出，通过丝杠转移到涂胶机上进行涂胶。因为贴膜工艺出现的电池体积比较大，贴一根胶带往往无法达到固定电池的目的，所以这里计划贴三种橡胶工艺。每次胶粘剂粘贴后,细胞的移动距离(距离可以设置触摸屏),一起活跃胶粘剂粘贴机磁带准备操作,如磁带准备操作的结束和终止细胞的操纵者,粘贴的过程,所以重复三次。每粘一根胶水，通过光电彩色传感器检测胶带是否被粘上，假如粘上的胶带是正常的，则进行下一步处理，假如粘上的胶带不正常，则从头再粘上最后一根胶水。录制过程结束后,细胞的机械手将录制到短路试验位置,短路测试仪器短路测试,假如合格的会被输送到切割带切割,假如不合格的会被输送到切割废盒子。

3.电气系统硬件规划

3.1公司选择

活性胶粘剂机电控制计划的一部分,考虑到胶机流程,操作麻烦,和PLC可靠性高,控制功能强,编程方便,操作方便等优点,所以作者选择可编程逻辑控制器为核心控制组件。控制系统采用日本欧姆龙公司生产的SYSMACcp1h-xa40dt-dPLC。PLC的CPU单元采用DC24V电源，DC24V输入，晶体管漏极输出，内置输入24点，输出16点，并可完成高速计数器4轴，脉冲输出4轴。基本指令每步0.1微秒，程序最大容量为20K步，指令约400种，是一个功能强大的小型积分PLC。由于其结构紧凑、功能强大、性价比高的特点，非常适合系统规划要求。

3.2硬件设备

系统硬件设备结构图如图1所示，包括CPU单元、输入(光电方位角开关和胶接传感器)、操作面板(触摸屏和指示灯)、控制元件(伺服驱动器和电磁阀)、执行元件(伺服电机、直流电机、气缸)等部件。取芯电机设有左极限、右极限和原点。拉拔气缸、切割气缸、粘贴气缸各有两个光电方位角开关，检查气缸是否到位。粘附检测传感器检测胶带是否附着在电池上。触摸屏作为设备的操作界面，接收操作人员的操作指令，指示设备的操作状态。