挤压式涂布机的涂布控制方法及挤压式涂布机与流程

本发明涉及的技术领域为挤压式涂布机的涂布控制方法及挤压式涂布机。

背景技术：

涂布机是锂离子电池制造中极为重要和关键的设备，对电池的性能和品质的影响很大。此外，涂布机还用于在隔膜表面涂覆陶瓷制备陶瓷隔膜，以增加电池的安全性。涂布机还用在其它很多领域。

目前锂离子电池生产使用的涂布机已由转移涂布升级到挤压涂布。挤压涂布不仅涂布速度快，而且涂布精度更高，目前已成为锂离子电池生产中主流涂布设备。挤压涂布是通过螺杆泵将浆料泵入涂布模头，然后均匀涂覆在箔材表面。

目前的挤压涂布机在涂布控制方法上存在这样的问题：在每一个走带速度下，都需要调试涂布参数，不仅麻烦，而且造成材料的大量浪费，生产效率的下降。在调试好运行参数如走带速度、螺杆泵转速后，如果需要改变走带速度，还需要重新调试螺杆泵转速。

此外，根据挤压涂布机的构成及工作原理，完全可以实现不用调试、仅仅根据浆料特性参数、螺杆泵参数、涂布参数，就可以自动控制螺杆泵的运行，达到需要的面密度。

本发明一方面针对现有技术方案存在的问题，提出一种挤压涂布速度跟随系统及带速度跟随系统的挤压涂布机；同时还提出一种不需要调试、仅仅根据浆料特性参数、螺杆泵参数、涂布参数就可以自动控制螺杆泵的运行、达到需要的面密度的技术方案。

技术实现要素：

本发明的技术方案是：提出一种挤压涂布机的涂布控制方法，自动根据需要涂布的面密度、浆料参数及走带速度生成螺杆泵转速参数，主要由触摸屏操作平台、走带速度调控模块、运算模块和螺杆泵转速调控模块组成，其特征是：在所述的操作平台上输入浆料密度、固含量、涂布宽度l、走带速度u、以及需要涂布的面密度，将这些参数保存，所述的运算模块根据螺杆泵参数v、并按照公式运算出螺杆泵的转速，并通过所述的螺杆泵转速调控模块使螺杆泵的转速自动调整为。

本发明的涂布控制方法中，所述的螺杆泵的转速的单位为r/min，走带速度u的单位为m/min，涂布宽度l的单位为m，面密度单位为g/㎡，浆料密度单位为g/cm³，螺杆泵参数v是螺杆泵每转一圈的流量，其单位为cm³/r。这样的单位约定也正是目前实际使用中的主流的单位约定。

对于不是按上述规定的单位的情形，公式需要作相应的变化。如涂布宽度l的单位若是mm，则公式相应变为×10^-3，其它情形可以照此类推。

本发明的涂布控制方法所述的螺杆泵参数v是螺杆泵每转一圈的浆料体积，是一个泵的参数，正常情况下是一个固定值，在涂布机出厂时校准，预先设定和保存。在操作界面上，该参数通常只显示，不可操作、修改，除非得到后台管理员的授权。

本发明关于挤压涂布机的涂布控制方法主题还提出了另外一个技术方案，即：对于需要涂布的面密度，在一个运行速度下调试合格后，改变运行速度，涂布机自动调整螺杆泵的转速，保持面密度不变，主要由触摸屏操作平台、走带速度调控模块、运算模块和螺杆泵转速调控模块组成，其特征是：将调试好的走带速度u0和螺杆泵转速0保存并作为初值，所述的运算模块按照公式=u×0/u0运算出任一走带速度u下螺杆泵的转速，并通过所述的螺杆泵转速调控模块使螺杆泵的转速自动调整为。

本发明上述涂布控制方法中，所述的调试好的走带速度u0和螺杆泵转速0保存并作为初值，是系统在进入运行模式时由系统自动设定的，也可以是在所述的操作平台上由人工设定的。

本发明提出了一种挤压式涂布机，主要由收放卷系统、烘箱、挤压涂布系统和控制系统组成，其控制系统包含有涂布控制的方法，自动根据需要涂布的面密度、浆料参数及走带速度生成螺杆泵转速参数，主要由触摸屏操作平台、走带速度调控模块、运算模块和螺杆泵转速调控模块组成，其特征是：在所述的操作平台上输入浆料密度、固含量、涂布宽度l、走带速度u、以及需要涂布的面密度，将这些参数保存，所述的运算模块根据螺杆泵参数v、并按照公式运算出螺杆泵的转速，并通过所述的螺杆泵转速调控模块使螺杆泵的转速自动调整为。

其中，所述的螺杆泵的转速的单位为r/min，走带速度u的单位为m/min，涂布宽度l的单位为m，面密度单位为g/㎡，浆料密度单位为g/cm³，螺杆泵参数v是螺杆泵每转一圈的流量，其单位为cm³/r。

对于不是按上述规定的单位的情形，公式需要作相应的变化。如涂布宽度l的单位若是mm，则公式相应变为×10^-3，其它情形可以照此类推。

本发明的涂布机中所述的螺杆泵参数v是螺杆泵每转一圈的浆料体积，是一个泵的参数，正常情况下是一个固定值，在涂布机出厂时校准，预先设定和保存。在操作界面上，该参数通常只显示，不可操作、修改，除非得到后台管理员的授权。

本发明还提出了一种挤压式涂布机的另外一个技术方案，即：一种带速度跟随系统的挤压涂布机，主要由收放卷系统、烘箱、挤压涂布系统和控制系统组成，其控制系统包含有速度跟随系统，主要由触摸屏操作平台、走带速度调控模块、运算模块和螺杆泵转速调控模块组成，其特征是：将调试好的走带速度u0和螺杆泵转速0保存并作为初值，所述的运算模块按照公式=u×0/u0运算出任一走带速度u下螺杆泵的转速，并通过所述的螺杆泵转速调控模块使螺杆泵的转速自动调整为。

本发明实施简便，可以很好实现速度跟随功能，在一个运行速度下调试好涂布参数后，运行速度改变时，系统自动调整涂布参数，保证涂布面密度不变；还可以实现不需要调试、仅仅根据浆料特性参数、螺杆泵参数、涂布参数，就可以自动控制螺杆泵的运行，达到需要的面密度。这可以大大降低浪费，提高生产效率。

【附图说明】附图是本发明的速度跟随系统的原理示意简图。图中

1——触摸屏操作平台

2——走带速度调控模块

3——运算模块

4——螺杆泵转速调控模块

5——接走带电机

6——接螺杆泵

实施例一

正极磷酸铁锂浆料涂布，涂布面密度单面=150g/㎡，涂布宽度l=0.600m，走带速度u=20m/min，浆料密度=1.50g/cm³，固含量=50%，在触摸屏操作平台上输入这些参数并保存，螺杆泵参数v=25cm³/转在设备出厂时校准好并已预先保存在系统中，运算模块根据公式计算出螺杆泵转速ω96r/min，并控制螺杆泵以转速96r/min运行，即可达到所需要的控制目标——单面面密度=150g/㎡。

实施例二

正极磷酸铁锂浆料涂布，涂布面密度单面150g/㎡，在触摸屏操作平台1上选择调试模式，通过走带速度调控模块2把走带速度调整为5m/min，然后调试螺杆泵转速调控模块4调试螺杆泵转速，达到所需的面密度时，在触摸屏操作平台1上选择运行模式，并进入。此时，系统自动将此前的走带速度和螺杆泵转速设定为初值u0和0，运行模块3自动按照公式0/u0运算出任一走带速度u下螺杆泵的转速，并输出给螺杆泵转速调控模块4。当通过走带速度调控模块2改变走带速度时，一方面信号通过连接线5送达走带电机，另一方面，信号传达到运算模块3，经过运算的信号送达螺杆泵转速调控模块4，并通过连接线6送达螺杆泵。

这样，运行过程中，运行速度改变，系统自动跟随，调整螺杆泵转速，保证面密度不变。

实施例三

一种不需要调试、仅仅根据浆料特性参数、螺杆泵参数、涂布参数就可以自动控制螺杆泵的运行、达到需要的面密度的涂布机。该涂布机主要由收放卷系统、烘箱、挤压涂布系统和控制系统组成，烘箱为漂浮式烘箱，由9节组成，每节4米，共36米。该挤压涂布机的控制系统包含有涂布控制的方法，主要由触摸屏操作平台1、走带速度调控模块2、运算模块3和螺杆泵转速调控模块4组成。对于正极磷酸铁锂浆料涂布，涂布面密度单面=150g/㎡，涂布宽度l=0.600m，走带速度u=20m/min，浆料密度=1.50g/cm³，固含量=50%，在触摸屏操作平台上输入这些参数并保存，螺杆泵参数v=25cm³/转在设备出厂时校准好并已预先保存在系统中，运算模块根据公式计算出螺杆泵转速ω96r/min，并控制螺杆泵以转速96r/min运行，即可达到所需要的控制目标——单面面密度=150g/㎡。。

实施例四

带速度跟随系统的挤压涂布机，主要由收放卷系统、烘箱、挤压涂布系统和控制系统组成，烘箱为漂浮式烘箱，由9节组成，每节4米，共36米。该挤压涂布机的控制系统包含有速度跟随系统，主要由触摸屏操作平台1、走带速度调控模块2、运算模块3和螺杆泵转速调控模块4组成。走带速度调控模块2的信号一方面通过连接线5送达并控制走带电机，另一方面送达运算模块3计算。螺杆泵转速调控模块4的信号通过连接线6送达并控制螺杆泵。

在触摸屏操作平台1上选择调试模式，通过走带速度调控模块2把走带速度调整为5m/min，然后调试螺杆泵转速调控模块4调试螺杆泵转速，达到所需的面密度时，在触摸屏操作平台1上选择并进入运行模式，此前调试好的走带速度u0和螺杆泵转速0作为初值，运算模块按照公式0/u0运算出任一走带速度u下螺杆泵的转速，并通过所述的螺杆泵转速调控模块使螺杆泵的转速自动调整为。