一种锂电池极片一分为二闭环纠偏分切方法及系统与流程

本发明涉及锂电池极片分切技术，特别涉及一种锂电池极片一分为二闭环纠偏分切方法及系统。

背景技术：

基于目前锂电池分条机一分二工艺分切工艺，目前通过人工手动调节双纠偏系统的纠偏位置，来保证两边分切宽度的一致性；此方法使用存在很多问题，一是人工手动调节的位置精度不高，且不同的人调节会有不同的效果，产品一致性差；二是测量分切后极片宽度只能停机后人工截取极片到线下测量，影响生产的效率和产品质量的稳定性；三是人工测量到宽度尺寸超差再通过人工调节纠偏传感器来修正，此过程调节复杂，需要反复停机开机多次才能调整完成，且两边的宽度差精度只能控制在±0.5mm以内；四是对于分切后极片宽度超差的极片无法全部发现并检测出来。

技术实现要素：

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种锂电池极片一分为二闭环纠偏分切方法及系统；是基于一分二分切工艺的开发设计，针对分切后的极片进行测量宽度，并且进行联动反馈修正；整个过程中，很好地保证锂电池极片的分切精度，而且一旦测量出分切后的极片存在不合格情况，可以及时进行自动纠偏，并且能自动对不合格位置进行标识。

本发明采用的技术方案为：一种锂电池极片一分为二闭环纠偏分切方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）设置纠偏系统、分切系统、测量系统、贴标系统、收卷系统及通信联动系统，形成锂电池极片一分为二闭环纠偏分切系统；所述纠偏系统、分切系统、测量系统、贴标系统、收卷系统按流水线顺序依次设置，所述通信联动系统关联并协调纠偏系统、分切系统、测量系统、贴标系统、收卷系统之间通信及联动，形成闭环运作；其中，所述测量系统包括第一测量系统、第二测量系统，所述贴标系统包括第一贴标系统及第二贴标系统，所述收卷系统包括第一收卷系统、第二收卷系统；

2）锂电池极片经过纠偏系统；

3）锂电池极片在经过纠偏系统之后，紧接着进入分切系统；分切系统将锂电池极片分切，一分为二后由一条极片h变成两条极片h1和h2；

4）锂电池极片在经过分切系统一分为二之后，极片h1和极片h2分别经过第一测量系统、第二测量系统；第一测量系统、第二测量系统分别针对极片h1和极片h2进行单独在线宽度测量，并且将测量后的宽度数据进行比较：h1-h2=h3，当h3≤±0.25mm时，测量系统判定生产合格，极片正常生产，当h3＞±0.25mm时，测量系统便判定生产不合格，并同时发出两条指令，该两条指令分别为纠偏指令与贴标指令，其中，纠偏指令是将超差值发送给纠偏系统，贴标指令是将当前不及格位置发送给贴标系统；当纠偏系统收到纠偏指令时，纠偏系统根据收到超差值的数据，检测并修正锂电池极片的输送位置，以实现极片分切后宽度尺寸的修正；当贴标系统收到贴标指令时，第一贴标系统及第二贴标系统分别根据收到的不及格位置，在极片h1和极片h2的相应位置经过时自动贴上标签，以实现对极片h1和极片h2的不及格位置进行标识；

5）收卷系统对分切后的锂电池极片进行收卷，其中，第一收卷系统对极片h1进行收卷；第二收卷系统对极片h2进行收卷。

进一步，步骤3）中，所述极片h1和极片h2分别对应锂电池极片的左、右侧，步骤4）中所述的超差值等于h3/2；当纠偏系统收到纠偏指令且超差值为正值时，纠偏系统驱动锂电池极片向右侧纠偏“h3/2”的绝对值，当纠偏系统收到纠偏指令且超差值为负值时，纠偏系统驱动锂电池极片向左侧纠偏“h3/2”绝对值。

进一步，步骤1）中，所述纠偏系统包括纠偏输送转辊组、纠偏安装滑座、纠偏支撑座、纠偏驱动装置及纠偏检测装置；所述纠偏输送转辊组设置在纠偏安装滑座上，所述纠偏安装滑座设置在纠偏支撑座上，所述纠偏驱动装置与纠偏安装滑座相对应，驱动纠偏安装滑座在纠偏支撑座上左右移动进行纠偏，所述纠偏检测装置为视觉位置检测装置，对纠偏输送转辊组上的锂电池极片的位置进行拍摄检测。

进一步，步骤1）中，所述分切系统包括上分切轮及下分切轮，所述上、下分切轮相互对应，从中间位置对锂电池极片进行分切，将锂电池极片一分为二，分别为极片h1和极片h2；所述贴标系统包括第一贴标系统及第二贴标系统，其中，所述第一贴标系统包括第一贴标输送转辊组、第一贴标装置，所述第二贴标系统包括第二贴标输送转辊组、第二贴标装置。

进一步，步骤1）中，所述测量系统包括第一测量系统及第二测量系统，分别对极片h1和极片h2进行宽度测量，其中，第一测量系统包括第一测量输送转辊组、第一视觉宽度测量装置，所述第一视觉宽度测量装置对第一测量输送转辊组上的极片h1进行拍摄测量，获得极片h1宽度数据h1，第二测量系统包括第二测量输送转辊组、第二视觉宽度测量装置，所述第二视觉宽度测量装置对第二测量输送转辊组上的极片h2进行拍摄测量，获得极片h2宽度数据h2。

一种实施所述方法的锂电池极片一分为二闭环纠偏分切系统，其特征在于，包括纠偏系统、分切系统、测量系统、贴标系统、收卷系统及通信联动系统；所述纠偏系统、分切系统、测量系统、贴标系统、收卷系统按流水线顺序依次设置，所述通信联动系统关联并协调纠偏系统、分切系统、测量系统、贴标系统、收卷系统之间通信及联动，形成闭环运作；其中，所述测量系统包括第一测量系统、第二测量系统，所述贴标系统包括第一贴标系统及第二贴标系统，所述收卷系统包括第一收卷系统、第二收卷系统。

进一步，所述纠偏系统包括纠偏输送转辊组、纠偏安装滑座、纠偏支撑座、纠偏驱动装置及纠偏检测装置；所述纠偏输送转辊组设置在纠偏安装滑座上，所述纠偏安装滑座设置在纠偏支撑座上，所述纠偏驱动装置与纠偏安装滑座相对应，驱动纠偏安装滑座在纠偏支撑座上左右移动进行纠偏，所述纠偏检测装置为视觉位置检测装置，对纠偏输送转辊组上的锂电池极片的位置进行拍摄检测。

进一步，所述分切系统包括上分切轮及下分切轮，所述上、下分切轮相互对应，从中间位置对锂电池极片进行分切，将锂电池极片一分为二，分别为极片h1和极片h2。

进一步，所述测量系统包括第一测量系统及第二测量系统，分别对极片h1和极片h2进行宽度测量，其中，第一测量系统包括第一测量输送转辊组、第一视觉宽度测量装置，所述第一视觉宽度测量装置对第一测量输送转辊组上的极片h1进行拍摄测量，获得极片h1宽度数据h1，第二测量系统包括第二测量输送转辊组、第二视觉宽度测量装置，所述第二视觉宽度测量装置对第二测量输送转辊组上的极片h2进行拍摄测量，获得极片h2宽度数据h2。

进一步，所述贴标系统包括第一贴标系统及第二贴标系统，其中，所述第一贴标系统包括第一贴标输送转辊组、第一贴标装置，所述第二贴标系统包括第二贴标输送转辊组、第二贴标装置。

本发明具有以下优点：一、针对人工调节的不足，采用自动调节，且调节精度达到0.09mm；二、针对需要停机测量分切后极片的宽度，采用在线实时的测量系统，可以根据生产的需要，对分切后的两条极片h1、h2在线测量宽度尺寸，并且可以计算出两条极片在同一区域的宽度差，动态机器视觉测量装置进行拍摄测量，可以在50m/min的生产速度下做到最低每200mm测量一次宽度；三、针对手动反复测量纠正分切宽度的问题，设计了闭环纠偏系统，即测量系统实时测量分切后两条极片的宽度并计算相差的数据，当两条极片的差值超过设定值后，便会把这个差值发送给纠偏系统，纠偏系统将纠偏与检测位置偏移，以此来调整实际的分切宽度；此套系统能够将分切后两条极片的宽度差值控制在±0.25mm以内，大大提升了电池容量的一致性；四、针对分切后两条极片超差的问题，我们通过实时测量系统检测出数据，在宽度超差的位置贴上标签，方便识别。

下面结合附图说明与具体实施方式，对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为绕线前的折叠筒式滤芯的结构示意图；

图2为纠偏系统的结构示意图；

图3为分切系统的结构示意图；

图4为测量系统的结构示意图；

图5为贴标系统与收卷系统的结构示意图；

图中：纠偏系统1；纠偏输送转辊组11；纠偏检测装置12；分切系统2；上分切轮21；下分切轮22；测量系统3；第一测量系统31；第一测量输送转辊组311；第一视觉宽度测量装置312；第二测量系统32；第二测量输送转辊组321；第二视觉宽度测量装置32；贴标系统4；第一贴标系统41；第二贴标系统42；收卷系统5；第一收卷系统51；第二收卷系统52；锂电池极片6；极片h1；极片h22。

具体实施方式

参见图1至5，本实施例所提供的锂电池极片一分为二闭环纠偏分切方法，包括如下步骤：

1）设置纠偏系统1、分切系统2、测量系统3、贴标系统4、收卷系统5及通信联动系统，形成锂电池极片6一分为二闭环纠偏分切系统；所述纠偏系统1、分切系统2、测量系统3、贴标系统4、收卷系统5按流水线顺序依次设置，所述通信联动系统关联并协调纠偏系统1、分切系统2、测量系统3、贴标系统4、收卷系统5之间通信及联动，形成闭环运作。所述纠偏系统1包括纠偏输送转辊组11、纠偏安装滑座、纠偏支撑座、纠偏驱动装置及纠偏检测装置12；所述纠偏输送转辊组11设置在纠偏安装滑座上，所述纠偏安装滑座设置在纠偏支撑座上，所述纠偏驱动装置与纠偏安装滑座相对应，驱动纠偏安装滑座在纠偏支撑座上左右移动进行纠偏，所述纠偏检测装置12为视觉位置检测装置，对纠偏输送转辊组11上的锂电池极片6的位置进行拍摄检测。所述分切系统2包括上分切轮21及下分切轮22，所述上、下分切轮21、22相互对应，从中间位置对锂电池极片6进行分切，将锂电池极片6一分为二，分别为极片h1和极片h2。所述测量系统3包括第一测量系统31及第二测量系统32，分别对极片h1和极片h2进行宽度测量，其中，第一测量系统包括第一测量输送转辊组311、第一视觉宽度测量装置312，所述第一视觉宽度测量装置312对第一测量输送转辊组311上的极片h1进行拍摄测量，获得极片h1宽度数据h1，第二测量系统32包括第二测量输送转辊组321、第二视觉宽度测量装置322，所述第二视觉宽度测量装置322对第二测量输送转辊组321上的极片h2进行拍摄测量，获得极片h2宽度数据h2。所述贴标系统4包括第一贴标系统41及第二贴标系统42，其中，所述第一贴标系统包括第一贴标输送转辊组、第一贴标装置，所述第二贴标系统包括第二贴标输送转辊组、第二贴标装置。所述收卷系统5包括第一收卷系统51、第二收卷系统52。

2）锂电池极片6经过纠偏系统1；

3）锂电池极片6在经过纠偏系统1之后，紧接着进入分切系统2；分切系统2将锂电池极片6分切，一分为二后由一条极片h变成两条极片h1和h2；所述极片h1和极片h2分别对应锂电池极片的左、右侧；

4）锂电池极片6在经过分切系统2一分为二之后，极片h1和极片h2分别经过第一测量系统31、第二测量系统32；第一测量系统31、第二测量系统32分别针对极片h1和极片h2进行单独在线宽度测量，并且将测量后的宽度数据进行比较：h1-h2=h3，当h3≤±0.25mm时，测量系统判定生产合格，极片正常生产，当h3＞±0.25mm时，测量系统便判定生产不合格，并同时发出两条指令，该两条指令分别为纠偏指令与贴标指令，其中，纠偏指令是将超差值发送给纠偏系统1，贴标指令是将当前不及格位置发送给贴标系统4；当纠偏系统1收到纠偏指令时，纠偏系统1根据收到超差值的数据，检测并修正锂电池极片的输送位置，其中，所述的超差值等于h3/2，当超差值为正值时，纠偏系统驱动锂电池极片6向右侧纠偏“h3/2”的绝对值，当超差值为负值时，纠偏系统驱动锂电池极片6向左侧纠偏“h3/2”绝对值，以实现极片分切后宽度尺寸的修正；当贴标系统4收到贴标指令时，第一贴标系统41及第二贴标系统42分别根据收到的不及格位置，在极片h1和极片h2的相应位置经过时自动贴上标签，以实现对极片h1和极片h2的不及格位置进行标识；

5）收卷系统5对分切后的锂电池极片6进行收卷，其中，第一收卷系统51对极片h1进行收卷；第二收卷系统52对极片h2进行收卷。

实施所述方法的锂电池极片一分为二闭环纠偏分切系统，包括纠偏系统1、分切系统2、测量系统3、贴标系统4、收卷系统5及通信联动系统；所述纠偏系统1、分切系统2、测量系统3、贴标系统4、收卷系统5按流水线顺序依次设置，所述通信联动系统关联并协调纠偏系统1、分切系统2、测量系统3、贴标系统4、收卷系统5之间通信及联动，形成闭环运作。

具体地，所述纠偏系统1包括纠偏输送转辊组11、纠偏安装滑座、纠偏支撑座、纠偏驱动装置及纠偏检测装置12；所述纠偏输送转辊组11设置在纠偏安装滑座上，所述纠偏安装滑座设置在纠偏支撑座上，所述纠偏驱动装置与纠偏安装滑座相对应，驱动纠偏安装滑座在纠偏支撑座上左右移动进行纠偏，所述纠偏检测装置12为视觉位置检测装置，对纠偏输送转辊组上的锂电池极片的位置进行拍摄检测。在此需要说明的是，对于纠偏系统的具体构造，其有很多种形式，可以是气缸驱动纠偏、电机丝杆驱动纠偏等，而且其还可以增加如光栅尺等检测反馈辅助装置。

具体地，所述分切系统2包括上分切轮21及下分切轮22，所述上、下分切轮相互对应，从中间位置对锂电池极片6进行分切，将锂电池极片一分为二，分别为极片h1和极片h2。在此需要说明的是，对于分切系统，本实施例中虽然采用了上、下分切轮相互配合滚切的机构形式，但其亦可以采用如刀片直接从中间分切的形式等。

具体地，所述测量系统3包括第一测量系统31及第二测量系统32，分别对极片h1和极片h2进行宽度测量，其中，第一测量系统31包括第一测量输送转辊组311、第一视觉宽度测量装置312，所述第一视觉宽度测量装置312对第一测量输送转辊组311上的极片h1进行拍摄测量，获得极片h1宽度数据h1，第二测量系统32包括第二测量输送转辊组321、第二视觉宽度测量装置322，所述第二视觉宽度测量装置322对第二测量输送转辊组321上的极片h2进行拍摄测量，获得极片h2宽度数据h2。

具体地，所述贴标系统4包括第一贴标系统41及第二贴标系统42，其中，所述第一贴标系统41包括第一贴标输送转辊组、第一贴标装置，所述第二贴标系统42包括第二贴标输送转辊组、第二贴标装置。在此需要说明的是，上述的贴标装置可以是一般的贴标签（即粘贴纸标签），亦可以激光打标打码、喷墨标记等装置，其目的是在相应的不及格位置进行标识，以方便后续识别。

具体地，所述收卷系统5包括第一收卷系统51、第二收卷系统52。

本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他锂电池极片一分为二闭环纠偏分切方法及系统，均在本发明的保护范围之内。