激光切片机

  • 产品编号:

产品详情

一、 设备介绍:

1.1 设备简介:

此设备完成叠片类锂离子电池的极片激光切片工序,将连续的卷料切为单张极片。人工将极卷安装到设备的放卷气胀轴上,设备自动放卷,纠偏机构对放卷过程进行自动纠偏,并通过张力控制系统控制极片的张力,伺服机构将极片运送至激光切割工位,激光器将极耳切割成型,裁断工位用裁切刀将连续极片裁断成单张极片,随后对单张极片进行除尘,通过CCD检测极片表面质量及外形尺寸,不良品被剔除到废料盒中,合格品被送至料盒收集。

1.2 工作流程:

image.png

1.3 系统结构组成及说明:

序号

  组件名称

数量

说明

1

机架模块

1

为设备提供支撑及安装基准

2

放卷组件

1

料卷采用气胀轴固定,具备自动纠偏功能,双放卷轴一用一备

3

接带组件

1

方便人工接带

4

过渡辊组件

1

包含张力、过程纠偏、过渡辊等组件

5

激光切割组件

1

将极耳激光切割成型

6

驱动组件

1

对辊驱动牵引极片

7

张力缓存组件

1

缓存驱动机构之间的极片

8

切断组件

1

将连续的极片切断为单张极片

9

极片输送组件

1

将极片从切刀处转移到下料位置

10

非接触式除尘组件

1

利用除静电+风刀方式清除单张极片上下两面的粉尘

11

CCD缺陷检测组件

1

检测极片上下两面表面缺陷

12

CCD尺寸检测组件

1

检测极片外形尺寸

13

收料组件

1

收集合格极片、排除不良极片

14

防护罩

1

为设备提供相对密封的环境,带有门禁功能

15

控制系统

1

采用运动控制器控制,触摸屏及按钮操作方式实现

 1.4 设备外形尺寸:

整机尺寸(mm):长*宽*高   7500*1780*2395(含防护罩、吸尘器)

设备重量:6500KG 

image.png

image.png

1.5 各机构介绍:

1.5.1 机架模块: 

机架采用高强度方通钢材打造,基板采用25mm厚钢板,确保设备在长期使用过程中具有良好的稳定性;采用大型减震式脚杯以缓解设备运行过程中的振动。

1.5.2 放卷组件:

image.png

放卷机构采用2套6英寸气胀轴结构,极卷最大直径φ650mm,气胀轴最大承重250kg;

放卷方向可顺时针或逆时针;

气胀轴带滚动滑轮,方便人工上料;

上料时有激光刻度线辅助定位上料位置;

设备可自动识别卷料的放卷方向,不需要人工选择;

设备配有直径检测传感器,可实时检测极卷外径从而控制放卷速度;

放卷机构设计有放卷纠偏,纠偏精度≤±0.15mm,纠偏行程±25mm;

1.5.3接带组件;

image.png

配备卷料接带平台,并配有辅助标刻线,方便人工接带;

可手动控制升降和联机自动控制

切断位置有粉尘收集盒,用负压抽取收集、清洁

1.5.4 过渡辊组件;

image.png

根据极片卷料放卷方向,可对极片反向折弯,缓解切断后单张极片过度弯曲的问题;

过渡辊可用微分头调节辊与大板的垂直度,以适应不同张紧程度的极片;

放卷张力控制系统采用气缸牵引左右摆动式设计,张力控制更加平稳、快速,确保放卷时极片具有良好的平展性;

过程纠偏采用美塞斯纠偏模块,纠偏精度高且操作简单;可由人工通过点击模块按键进行纠偏补偿,保证整体放卷纠偏精度;

过程纠偏精度≤±0.1mm,纠偏行程±5mm;

1.5.5 激光切割组件;

image.png

采用激光模块切割形式完成极耳的成型。

配有安全光栅,设备运行状态下,人为接触到光栅设备立即停机,防止安全事故发生;

激光切割模块安装有滚筒式的废料收集装置,切割后产生的废料可立即被卷入滚筒中,随即收集到废料箱中,不影响连续切割工作;

激光切割处具有合理的吸尘装置,可吸走由激光切割产生的烟雾和粉尘;

1.5.6 驱动组件;

image.png

机器运行过程中,采用伺服电机带动对辊机构连续快速送料;

送料过程中对极片不产生任何损伤,极片在牵引过程中不打滑;

驱动精度≤±0.1mm

1.5.7 张力缓存组件;

image.png

通过电机上下往复运动,缓存切割中间的极片,保证极片由连续驱动转换为间隙驱动,从而确保切片精度;

1.5.8 切断组件;

image.png


采用伺服电机+凸轮机构完成切片动作,裁切过程无掉粉、卡料等问题;

连续裁切方式,相邻极片之间裁断时无废料产生;

切刀组件可以独立成模块拆装,方便在拆下来调试切刀;

1.5.9 极片输送组件;

image.png

被裁断的极片通过真空同步带运送至下料机构;

极片输送机构配备破真空电机,将极片推至收料机构,并且不会对极片造成损伤。

1.5.10 非接触式除尘组件;

image.pngimage.png

除尘方式取消传统的毛刷除尘方式,采用非接触式除静电除尘。有效避免毛刷等接触式除尘方式对极片造成二次损伤或粉尘二次粘附到极片上等情况发生;

极片通过除尘组件入口端时,此处的电离云中和并清除极片表面上的静电,极片的高频微动和气流的联合作用,破除了极片表面上的空气层,同时将极片表面的粉尘吸入真空气流中;

吸尘方式:负压吸尘,设备自带工业吸尘器,过滤后空气洁净度10万级;

除尘后,极片表面无>50μm的异物;

除尘系统噪音:≤72db(机箱外壁1m处测量)

1.5.11 CCD缺陷检测组件; 

 

image.png


CCD检测组件可检测极片来料上、下表面缺陷;

具有缺陷类型统计功能,包括缺陷数量、比例统计;

CCD控制程序可通过切换程序来适应至少五种不同型号的产品检测,操作采用一键式切换。

CCD检测简易流程如下:

image.png

可检测气泡、压痕、漏箔、粘料、干裂、胶带等缺陷,具体检测项目如下表格:






序号

缺陷名称

正极检出尺寸

负极检出尺寸

图例

涂覆区边缘留白

宽度:0.5mm

宽度:0.2mm



image.png


 


极耳带料

宽度:0.5mm

宽度:0.2mm



image.png


 


颗粒、凹坑和气泡

Φ0.5mm

Φ0.2mm




image.png


压痕

Φ0.5mm

Φ0.2mm



image.png



 


漏箔

Φ0.5mm

Φ0.2mm




image.png


 


极耳部位带料

缺陷面积≥0.5mm2

缺陷面积≥0.3mm2



image.png



粘料

Φ0.5mm

Φ0.2mm




image.png


 


边缘掉料

缺陷面积≥0.5mm2

缺陷面积≥0.3mm2



image.png


 


干裂

宽度

≥0.5mm

或长度≥10mm

或条数≥3

宽度≥0.2mm

或长度≥10mm

或条数≥3




image.png


 


10 

胶带

胶带宽度≥2mm

胶带宽度≥2mm


备注:检测类型包括但不限于以上缺陷类型,软件具备缺陷类型扩充功能。

1.5.12 CCD尺寸检测组件;

image.png


 

具有CCD极片尺寸检测功能,可检测成型后极片的外形尺寸;

采用三相机+背光源的检测方案,三相机可以提高检测分辨率,背光源的打光方案可提高检测精度;

尺寸检测之前有压料机构压平极片,防止因吸附不良引起的检测误差;

尺寸检测项目包含:极片宽度、高度、角度、极耳肩宽、极耳带料等。

1.5.13 收料机构;

image.png

双工位收料机构,换料盒时不停机,可实现自动切换;

采用真空皮带吸片方式将合格极片放入收料盒,保证转运过程中对极片无损伤;

收料对齐精度±1mm

1.5.14 防护罩;

设备外罩采用铝型材+亚克力板,结构稳固,密封性好;

所有外罩门均配有门禁开关,当门打开时设备停止运转;

1.5.15 控制系统;

系统运行采用运动控制器控制,触摸屏及按钮操作方式实现;

运动控制器配有数据传输端口,可实现与产线的功能对接;

可自动统计模具寿命,并有预警功能;

气路和电路分开布局;

系统具备温、湿度信号接口,可安装温、湿度监测仪器,实现温、湿度的实时监测及报警功能;

电气设备安全标准符合GB19517-2009<国家电气设备安全技术规范>

 

二、设备适应范围及技术参数

2.1适应材料规格如下:

规格

项   目

ZCCC03A-00

材料规格

极片

长度(mm)

卷料

宽度/公差(mm)

100~300/0.2(含极耳)

厚度/公差(mm)

0.05~0.25/0.005

最大外径(mm)

φ650

内径(mm)

φ152.4mm(6")

卷料最大重量

250Kg

2.2材料要求:

1. 来料须为连续涂布;

2.极片收卷误差:±5mm;

3.极片的蛇行弯误差:±0.5mm/1000mm;

image.png


2.3 设备技术参数及功能:

2.3.1 设备技术参数:

               规格   项目

技术参数

效率

>180ppm

极片宽度W范围/精度

80-250mm/±0.2mm

极片高度H范围/精度

100-280mm/±0.2mm

极耳肩宽Dt范围/精度

5-50mm/±0.25mm

极耳宽度Wt范围/精度

10-100mm/±0.2mm

极耳高度Ht范围/精度

10-30mm/±0.5mm(由来料尺寸决定)

激光器总寿命

>10万小时

激光切割横向毛刺Vk

<12μm(以箔材为基准)

激光切割纵向毛刺Vh

<12μm(以箔材为基准)

激光热影响区

<150μm

切刀总寿命

>2000万次

切刀裁切横向毛刺Vk

<12μm(以箔材为基准)

切刀裁切纵向毛刺Vh

<30μm(以箔材为基准),切刀单次寿命>100万次

收料对齐度

<±1mm

CCD分辨率

<±0.05mm

CCD检测精度

<±0.15mm

CPK

>1.33

稼动率(只由设备造成的故障)

≥98%

合格率(来料不良除外)

≥99.5%

image.png

image.png

2.3.2 设备其他功能:

1) 运动控制器配有数据传输端口,可实现与MES对接;

2) 操作界面具有中文切换功能;

3) 开机密码设置工程师和操作员工权限;

三、标准件配置表及随机配件清单:

3.1  标准件及主要配置表:

序号

部件名称

生产制造厂家

1

气缸

SMC

2

电磁阀

 SMC

3

继电器

施耐德

4

控制器

固高

5

伺服电机

三协

6

纠偏传感器

基恩士、美塞斯

7

触摸屏

固高

8

开关电源

明纬电源

9

丝杆

THK/TBI

10

直线导轨副

THK/HIWIN

11

轴承

NSK、MISUMI

12

激光器

IPG

3.2 随机配件清单:

序号

名称

规格

数量

备注

1

磁性开关

CS-100

1件


2

磁性开关

D-A93

1件


3

中间继电器

RXM2LB2BD DC24V 8脚

2件


4

轴承

6004ZZ

2件


5

同步带

TBN187L075

1件


6

轴承

6205ZZ

2件


7

电磁阀

SY5120-5LZD-01

1件


8

光电开关

GL5-T/28a/115

2件


9

工具箱

罗宾汉

1件


10

开口扳手

罗宾汉

1套


11

十字螺丝刀

罗宾汉

1件


12

一字螺丝刀

罗宾汉

1件


13

内六角扳手

百利EIGHT

1套


 

四、设备使用环境

1. 电源:三相380V;电压波动小于±10%;设备最大功率16kw;

2. 气体要求:气源压力(压缩空气)>6 kg/cm2最大消耗量50L/min,干燥;

3. 设备总重量:6500kg;

4. 厂房地面承重: 800kg/㎡;

5. 环境温度:20~35℃;

6. 相对湿度:5~55%HR;

7. 操作环境要求:环境洁净度不低于10万级,现场无腐蚀性气体、液体、爆炸性气体;

 

设备一般配置和标准

1 .触摸屏操作界面为中文 

2 .设备外观颜色:国际标准暖灰1C(甲方如有其它颜色要求,提供标准色号或色板);

3 .离机器外壁1M测量,设备噪音≤80db;(由于材料的原因除外,如胶带剥离时的声音);

4 .设备符合国家有关设备的安全标准,符合买方有关安全代码所要求的各项安全标准和要求;

5 .设备不显示厂家名称、品牌信息等;

6 .随机物品

序号

物料(资料)名称

份数

提交时间

备注

1

专用调试及维修工具 

1 套/台

交货时

内六角扳手1 套/台

2

设备操作手册:(包括如下) 1 设备说明及使用说明书; 2 设备维修与保养手册: 设备工作原理简介; 机械总布置图、元件装配示意图; 润滑保养规范; 

1套

交货时或设备

交付使用之前


3

装箱清单及产品合格证;

1 套

交货时


4

电气原理图、PLC程序图

1 份

保修期结束

收到全款后


5

易损件及备件图纸

1 份

交货时

部分易损件提供PDF 尺寸图纸

 

设备验收条件

1.产品验收种类:以甲乙双方确认的极片工艺图为准;

2.验收结果:包括验收点,检测方法(目测,仪器)。

3预验收合格标准:

3.1预验收在供方现场进行;

3.2设备内容齐全、完好,符合合同和技术协议的有关规定;

3.3预验收主要对设备的各项功能,技术指标和外观等进行验收,对预验收不合格项,按照甲方提出的要求进行进一步调整,调整完成经甲方同意后发货;

3.4预验收应形成验收纪要;

4.最终验收合格标准

4.1用于验收试机的材料应符合本协议的要求;

4.2设备到货安装后,试生产15工作日后正式验收(如:无试生产计划,安装后15个工作日视为自动验收合格),验收时连续生产500片极片,要求生产产品的良品率不低于99%,设备运转率不低于98%;

4.3验收由双方指定工程技术人员参与并共同签署验收合格报告。

 

七、甲乙双方权利和义务:

序号     

          项目

责任方

备注(“○”表示承担方)

甲方

乙方

1

基础施工

О


需要时请实施

2

在乙方现场调机物料:单台设备

极片(500米)卷料

О

 


接到乙方通知时提供

3

运输


О


4

卸货搬运

О

О

放置安装位置并固定

5

设备配套条件

О



6

空气配管施工

О


要求气压稳定,气源满足相关参数要求

7

电气施工

О


要求独立电源开关,必要时加电源稳压器

8

一次配线

气源接管

О

 


要求独立空气开关及气源接口

9

二次配线

上述以外的配线

电缆准备

О

 


机器间采用地面导管配线[导管请贵司准备]

10

安装调试

   电力、压缩空气、极片、隔膜

О

О

安排相关操作人员、维修人员及技术人员配合

11

培训

11.1培训操作人员和维护人员正确操作该设备,维护员工能正确快速处理设备故障;

11.2培训内容包括整个控制系统、机械系统的保全知识并提供培训资料;

11.3培训效果:操作人员熟练操作,维护人员能够处理一般常见故障。

О

О

客户方需指定操作人员、维护人员。并且固定,不能随意更换;提供两次免费培训

机会,第三次收费:差旅成本费用。

 

12

保密条款

12.1双方对对方提供的任何技术资料文件负有保密的义务,未经对方许可,不得以任何方式传送或泄漏给第三方;

12.2甲方承诺不自行、也不允许其他第三方仿制该类设备,否则承担因此给乙方造成的一切损失。

 

О

 

О


13

 

售后服务:

13.1从设备发货两个月之日起,年内乙方负责非人为故障免费及时保修(乙方应在接到甲方通知后48小时赶到甲方现场)

13.2超过年,乙方应及时修理,仅收取成本费。

 

О

 

О

保修期内非人为损坏的所有重要部份设备配件需卖方免费提供。

14

产品更新:

因乙方技术发展,设备的升级和性能改善,应甲方的要求乙方应负责升级,乙方仅收取改造成本费

О

О


 

八、其它:

1、本技术协议及其附件作为设备制造和验收的依据与定货合同同等有效;

2、本技术协议一式贰份,甲乙双方各执一份,经双方签字盖章后生效;

3、本技术协议未尽事宜双方协商解决。


核心技术能力