注液机技术论文

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1、刖a随着现代工业技术的发展和以计算机为引导技术的进步，使得以传统加工技术为主的生产模式不得不向现代加工技术转变。PLC是以计算机技术为核心的通用工业控制装置，它将传统的继电器一一接触器控制技术与计算机程序控制技术，通信技术有机的整合为一体，具有功能强大，适应能力强，与控制系统兼容性高等特点。因此，在工业自动化控制，机电一体化，改造传统控制系统等等方面等到越来越多应用。伺服电机具有体积小，相应快，转子惯量小，运转平滑等优点一直是实现位置控制和转矩控制的首选。锂电作为现代的新兴行业，不光对产品的质量要求高，对进一步提升生产设备的自动化程度更是做出好产品的关键。注液是锂电池制造的

2、关键工序，Z前的注液方式采用的是手持注液的方法，不光效率低而且劳动強度大，因人员操作时间长容易造成精力不集屮而造成漏注和电解液外溢等现象。随着产量的增加这种方式已不能满足产量要求，•面对如此棘手的问题，解决问题势在必行。本篇着重研究如何将可编程控制器，交流伺服控制系统的冇机组合来实现对注液系统的自动化控制。本系统根据生产中的状况采用多种连锁保护，如注液行程超限位报警、伺服故障报警、液位报警等。本系统由以下几部分构成：1）储液罐采用防腐蚀的聚四氟材料制成，为电解液提供载体。因电解液具冇腐蚀性，故采用可无接触超声波探头作为液位的检测装置，不仅控制可靠，且不容易损坏,捉高了系统的

3、安全性能。2）注液装置采用气动式海霸泵（气动式柱塞泵）控制注液量，使用方便注液量可通过调节阀调节，通断由电磁阀控制。3）补液装置当储液罐内的电解液不足时及时补液体，保证储液罐内液体始终在止常液位。因液体的特殊性，利用水位压力差的原理，在储液罐上部用真空泵抽取形成负压，下部直接通入电解液桶中，工作中电解液不与控制装置接触，保证了液体的纯度。4）注液驱动装置本系统的核心部分，因注液孔较小直径只有5mm,故采用体积小，无累计误差，定位精度高，工作惯量平稳的伺服控制系统。伺服电机的控制系统采用开环控制方式，由伺服电机通过联轴器与丝杆实现柔性连接，使传动更加平稳，精度更加准确。导轨两

4、边设安全限位开关，工作的起始位置设原点开关。电芯毎10只分装于治具屮呈均匀排布，电芯注液口的间距为20mm。采用组点注液的方法。PLC控制系统设计使用伺服駆动器时，需要有较高频率的调制脉冲，即要求PLC能产生高频率脉冲。为达成控制要求采用的是三菱公司生产的FX2N系列可编程控制器，晶体管输出方式，可以进行2点同时20Idh的高速计数功能，能满足伺服电机的控制要求。外部采用按钮，超声波传感器，交流接触器，中间继电器，指示灯，电磁阀和报警装置等部件构成控制回路。使控制系统结构简单，操作方便。电机动作流程：原点（前进）91#电芯中心位置9注液2S->2#电芯中心位置■>注液2S9

5、T10#电芯注液位置T注液2S（反转）T原点根据工艺要求确定线路的I/O分配:编号名称备注编号名称备注X000启动按钮注液开始Y000电机脉冲提供电机正反转脉冲X001急停按钮用于突发事故的停止Y001电机方向控制电机正反转X002电机原点电机原始停靠位置Y002注液注液电磁阀信号X003液位上限电解液上限Y003补液补液电磁阀信号X004液位下限电解液下限X005电芯检测电芯有无放置检测X006左限位电机左限位X007复位按钮使电机返回原点位置画出逻辑梯形图:说明：M100直接控制（Y001）的通断使伺服电机的运转方向为正向，皿01控制电机的反向。M105和M106是伺服

6、准备无报警状态。当M100动作时,带加减速功能的脉冲输出指令PLSR以10000HZ的速度从Y0输出4000个脉冲，电机正转前进到达笫一个电芯注液口正中心位置，然后开始驱动柱塞泵注液2S,接着移至第二个电芯注液口，如此反复直到第十块电芯注液完，M101开始动作驱动电机自动返回原点位置，为下一•次注液做准备。即利用伺服电机的正反转來完成对电芯的定位和注液动作。为防止注液过程小，发生意外停机，特增设复位按钮，电机两端装有限位保护开关，及运行中采用电气互锁等防护措沌，保证电机可正常运转。注液驱动伺服控制系统:根据工作要求，选型为松下的MINASA4系列伺服控制器，由于伺服电机拖动

7、负载较小，选择型号为MSME01-S1S的伺服交流电机，输出功率为100W,额定转矩为0.32Nm,额定转速为3000r/min,编码器分辨率为10000。本系列伺服电机有三种控制模式：位置控制，速度控制，转矩控制，根据设备工作要求采取位置控制模式。此伺服系统具冇lKHz的高响应性，高精度定位，高水平自动调节功能，能轻易实现增益设置，可满足工作要求。AC220V21AC1AC2XIC0M+0PC1MADHT1505PULS20PC2SIGN2xsSRV-0N'A-CLRS-RDY-S-RDY+ALM-7<>14<>