一种涂布机模头自动控制系统装置的制作方法

1.本实用新型属于电池生产制造技术领域，尤其涉及一种涂布机模头自动控制系统装置。


背景技术：

2.在电池制造过程中，极片的质量对于电池的的性能有着至关重要的影响。其中，在极片制造相关的工序中，涂布工序的工艺对于极片的质量起着决定性的作用。目前，大部分涂布机无法实现一次性在箔材的两面涂上浆料，一般采用单面涂布完成后，再对另一面进行涂布，并且需要人工操作控制涂布机的进刀和退刀，因人工操作控制困难，精确度较低，在进行第二面的涂覆时，不可避免的会造成浆料和箔片的浪费，从而导致极片报废米数较高；而在换卷时也会出现无法将报废米数控制在固定米数以内的情况。此外，大多数的涂布机在涂布过程中容易出现刮带和断带等情况，因此，导致涂布的质量、工作效率和产能均降低。
3.cn205436215u公开了一种感应电池极片涂布异常的模头自动后退装置，所述装置包括用于输送电池极片箔材的传动辊和背辊，该传动辊的上方设置有用于检测空箔的感应装置，该感应装置与控制器信号连接，所述背辊的一侧端设置有涂布机构，该涂布机构包括与该背辊接触的模头以及用于支撑该模头的底座，所述控制器用于控制该模头的涂布动作。该装置通过感应装置感应大段空箔或积料，从而实现涂布机摸头的自动后退，但是无法实现自动化控制涂布模头再一次进刀。
4.cn207086239u公开了一种锂离子电池涂布机模头自动控制系统，所述装置包括涂布烘箱；所述涂布烘箱的下方装有涂料辊轴和张紧辊轴，所述涂料辊轴和张紧辊轴交错分布，所述涂布烘箱内部的箔材依次与涂料辊轴和张紧辊轴连接，涂料辊轴通过涂覆层与涂布模头连接，所述涂布模头后方装有伺服电机，所述伺服电机通过线路与控制系统连接。该装置通过磁性感应器、纠偏感应器和磁性感应探头对换卷后的连接处的胶带进行检测，从而实现在不停机的条件下实现模头的自动进刀和退刀，然而其仅能对胶带进行感应，无法实现在对第二面进行涂覆时模头的自动进刀和退刀。
5.cn205851235u公开了一种悬浮涂布机，包括沿基材的传送方向依次设置的涂布辊、涂布模头和支撑辊，基材通过所述涂布辊和所述支撑辊传送，所述基材包括第一表面和第二表面，所述涂布辊和所述支撑辊位于所述基材的第一表面，所述涂布模头位于所述基材的第二表面，所述涂布模头的出料口面对所述基材的第二表面，且所述涂布模头的出料口设于涂布辊和支撑辊之间。该涂布机的基材并没有贴着涂布辊，基材给予浆料的支撑力并不会发生变化，从而提高涂布质量，但是无法解决人工控制模头进刀和退刀导致的精确度较低的问题。
6.因此，设计一种涂布机模头自动控制系统，在换卷以及对极片第二面进行涂布时能够实现对涂布模头进刀和退刀的自动化控制，对于降低涂布过程的极片报废米数，提升涂布的质量和工作效率至关重要。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种涂布机模头自动控制系统装置，在换卷以及对极片的第二面进行涂布时能够实现自动化控制涂布模头的进刀和退刀，避免了人工操作控制困难，精确度较低的问题，有效降低了涂布过程的极片报废米数，提升涂布的质量和工作效率。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.本实用新型提供了一种涂布机模头自动控制系统装置，所述涂布机模头自动控制系统装置包括沿极片输送方向依次设置的第一光纤感应器、第二光纤感应器、涂布模头和烘箱，所述极片的两面分别为未涂布面和已涂布面，所述第一光纤感应器和第二光纤感应器均位于所述极片的已涂布面的一侧。
10.所述第一光纤感应器感应所述极片是否异常，若异常则所述涂布模头退刀，若无异常则所述涂布模头正常涂布；所述第二光纤感应器感应所述极片是否异常，若异常则所述涂布模头保持退刀，若无异常则所述涂布模头进刀。
11.在对极片进行单面涂布时，由于各种因素极片的表面不可避免的会出现较长距离的留白区(空箔区)，从而在对极片的第二面进行涂布时，留白区会导致极片报废米数增加；而在极片换卷时，人工操作控制困难，精确性低，从而导致极片报废米数无法控制在固定米数内。本实用新型中将留白区和换卷时贴有的胶带均定义为极片异常，并且通过增设第一光纤感应器和第二光纤感应器，在换卷以及对极片的第二面进行涂布时实现了对涂布模头进刀和退刀的自动化控制，能够有效降低极片报废米数，避免刮带或断带问题。
12.当极片经过第一光纤感应器时，若第一光纤感应器感应到极片无异常，则输出信号至控制器，控制器控制涂布模头正常涂布；若第一光纤感应器感应到极片异常，则将信号传输至控制器，控制器控制涂布模头执行退刀操作，由于极片传送速度较快，并且涂布模头执行退刀操作有一定的延迟，已经经过第一光纤感应器的极片未涂布面(正常极片的未涂布面)能够在涂布模头退刀前完成涂布；当极片经过第二光纤感应器时，若第二光纤感应器感应到极片异常，则将信号传输至控制器，控制器控制涂布模头保持退刀状态，若第二光纤感应器感应到极片无异常(即极片的异常位置已完全经过第二光纤感应器)，则输出信号至控制器，控制器控制涂布模头执行进刀操作，同样由于极片传送速度较快，并且涂布模头执行进刀操作有一定的延迟，极片异常位置在涂布模头进刀前已经过涂布模头，从而可以将换卷报废米数控制在规定米数内，也可以避免在已涂布面留白区对应的未涂布面区域进行涂布。
13.此外，本实用新型中，第一光纤感应器和第二光纤感应器的具体位置可以根据实际的极片传送速度和涂布模头进刀和退刀的反应时间进行调整。
14.本实用新型提供的涂布机模头自动控制系统装置，在换卷以及对极片的第二面进行涂布时能够实现自动化控制涂布模头的进刀和退刀，避免了人工操作控制困难，精确度较低的问题，有效降低了涂布过程的极片报废米数，提升涂布的质量和工作效率。
15.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第一光纤感应器和第二光纤感应器均为光纤色差感应器。
16.本实用新型中，采用光纤色差感应器对换卷胶带、极片已涂布面的异常区和正常区进行感应，从而实现对涂布模头进刀和退刀的控制。
17.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第一光纤感应器和第二光纤感应器的个数均至少为2个。
18.本实用新型中，第一光纤感应器和第二光纤感应器均至少有2个，其中各有一个第一光纤感应器和第二光纤感应器留为备用。
19.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第一光纤感应器和第二光纤感应器均与控制器电性连接，所述控制器接收所述第一光纤感应器和第二光纤感应器的信号并输出指令控制所述涂布模头。
20.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述涂布机模头自动控制系统装置还包括支撑组件。
21.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述支撑组件包括沿极片输送方向依次设置的第一过辊、第二过辊和背辊，所述第一过辊和第二过辊分别位于所述第二光纤感应器的两侧，所述背辊与所述涂布模头的位置相对应。
22.所述第一过辊和第二过辊的外周紧贴所述极片的未涂布面，所述背辊的外周紧贴所述极片的已涂布面，用于支撑所述极片走带。
23.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述背辊与所述涂布模头之间留有缝隙，所述极片从所述缝隙中穿过，所述背辊用于绷紧所述极片，通过所述涂布模头对所述极片的未涂布面进行涂布。
24.本实用新型中，涂布模头对浆料施加外力挤压，让浆料从涂布模头的狭缝中间通过，均匀的涂覆在需涂布的极片表面，而背辊对极片起到平整和拉张的作用，通过涂布模头和背辊的配合完成对极片的涂布。
25.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述涂布机模头自动控制系统装置还包括放卷装置和收卷装置，所述极片由所述放卷装置放卷后依次进行涂布和干燥，随后由收卷装置收卷。
26.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述涂布机模头自动控制系统装置还包括操作台，所述操作台位于所述第一光纤感应器和所述第一过辊之间。
27.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述操作台的区域还设置有两个压延辊，用于压平放卷的极片。
28.所述操作台还设置有自动涂布控制模块，用于开启或关闭所述涂布模头的自动涂布过程。
29.本实用新型中，在对极片未涂布面进行涂布的过程中，若出现刮带、断带或清洁过辊等情况时，关闭涂布模头的自动喷涂，操作人员进行简单的走带即可。
30.所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。
31.示例性地，采用本实用新型提供的涂布机模头自动控制系统装置时，已进行单面涂布的极片由放卷装置放卷，当极片经过第一光纤感应器时，若第一光纤感应器感应到极片无异常，则输出信号至控制器，控制器控制涂布模头正常涂布；若第一光纤感应器感应到极片异常，则将信号传输至控制器，控制器控制涂布模头执行退刀操作，由于极片传送速度较快，并且涂布模头执行退刀操作有一定的延迟，已经经过第一光纤感应器的极片未涂布面(正常极片的未涂布面)能够在涂布模头退刀前完成涂布；当极片经过第二光纤感应器时，若第二光纤感应器感应到极片异常，则将信号传输至控制器，控制器控制涂布模头保持
退刀状态，若第二光纤感应器感应到极片无异常(即极片的异常位置已完全经过第二光纤感应器)，则输出信号至控制器，控制器控制涂布模头执行进刀操作，同样由于极片传送速度较快，并且涂布模头执行进刀操作有一定的延迟，极片异常位置在涂布模头进刀前已经过涂布模头，从而可以将换卷报废米数控制在规定米数内，也可以避免在已涂布面留白区对应的未涂布面区域进行涂布，从而确保了对正常极片的未涂布面进行涂布，极片涂布后传送至烘箱，通过加热浆料黏贴在极片表面，使得涂层固化。此外，在对极片未涂布面进行涂布的过程中，若出现刮带、断带或清洁过辊等情况时，关闭涂布模头的自动喷涂，操作人员进行简单的走带即可。
32.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
33.本实用新型提供的涂布机模头自动控制系统装置，在换卷以及对极片的第二面进行涂布时能够实现自动化控制涂布模头的进刀和退刀，避免了人工操作控制困难，精确度较低的问题，有效降低了涂布过程的极片报废米数，提升涂布的质量和工作效率。
附图说明
34.图1为本实用新型一个具体实施方式中提供的涂布机模头自动控制系统装置的结构示意图。
35.图2为本实用新型一个具体实施方式中提供的涂布机模头自动控制系统装置的结构示意图。
36.其中，1-第一光纤感应器；2-操作台；3-极片；4-第一过辊；5-第二光纤感应器；6-第二过辊；7-涂布模头；8-背辊；9-烘箱。
具体实施方式
37.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
38.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
40.在一个具体实施方式中，如图1和图2所示，本实用新型提供了一种涂布机模头自动控制系统装置，所述涂布机模头自动控制系统装置包括沿极片3输送方向依次设置的第一光纤感应器1、第二光纤感应器5、涂布模头7和烘箱 9，所述极片3的两面分别为未涂布面
和已涂布面，所述第一光纤感应器1和第二光纤感应器5均位于所述极片3的已涂布面的一侧。
41.所述第一光纤感应器1感应胶带区和所述极片3中已涂布面的异常区，从而所述涂布模头7退刀，所述第二光纤感应器感应所述极片3中已涂布面的正常区，从而所述涂布模头7进刀。
42.在对极片3进行单面涂布时，由于各种因素极片3的表面不可避免的会出现较长距离的留白区(空箔区)，从而在对极片3的第二面进行涂布时，留白区会导致极片3报废米数增加；而在极片3换卷时，人工操作控制困难，精确性低，从而导致极片3报废米数无法控制在固定米数内。本实用新型中，将留白区和换卷时贴有的胶带均定义为极片3异常，并通过增设第一光纤感应器1和第二光纤感应器5，在换卷以及对极片3的第二面进行涂布时实现了对涂布模头 7进刀和退刀的自动化控制，能够有效降低极片3报废米数，避免刮带或断带问题。
43.当极片3经过第一光纤感应器1时，若第一光纤感应器1感应到极片3无异常，则输出信号至控制器，控制器控制涂布模头7正常涂布；若第一光纤感应器1感应到极片3异常，则将信号传输至控制器，控制器控制涂布模头7执行退刀操作，由于极片3传送速度较快，并且涂布模头7执行退刀操作有一定的延迟，已经经过第一光纤感应器1的极片3未涂布面(正常极片3的未涂布面)能够在涂布模头7退刀前完成涂布；当极片3经过第二光纤感应器5时，若第二光纤感应器5感应到极片3异常，则将信号传输至控制器，控制器控制涂布模头7保持退刀状态，若第二光纤感应器5感应到极片3无异常(即极片3 的异常位置已完全经过第二光纤感应器)，则将信号传输至控制器，控制器控制涂布模头7执行进刀操作，同样由于极片3传送速度较快，并且涂布模头7执行进刀操作有一定的延迟，极片3异常位置在涂布模头7进刀前已经过涂布模头7，从而可以将换卷报废米数控制在规定米数内，也可以避免在已涂布面异常区对应的未涂布面区域进行涂布。
44.此外，本实用新型中，第一光纤感应器1和第二光纤感应器5的具体位置可以根据实际的极片3传送速度和涂布模头7进刀和退刀的反应时间进行调整。
45.本实用新型提供的涂布机模头自动控制系统装置，在换卷以及对极片3的第二面进行涂布时能够实现自动化控制涂布模头7的进刀和退刀，避免了人工操作控制困难，精确度较低的问题，有效降低了涂布过程的极片3报废米数，提升涂布的质量和工作效率。
46.进一步地，所述第一光纤感应器1和第二光纤感应器5均为光纤色差感应器。
47.本实用新型中，采用光纤色差感应器对换卷胶带、极片3已涂布面的异常区和正常区进行感应，从而实现对涂布模头7进刀和退刀的控制。
48.进一步地，所述第一光纤感应器1和第二光纤感应器5均至少为2个；本实用新型中，第一光纤感应器1和第二光纤感应器5均至少有2个，其中各有一个第一光纤感应器1和第二光纤感应器5留为备用。
49.进一步地，所述第一光纤感应器1和第二光纤感应器5均与控制器电性连接，所述控制器接收所述第一光纤感应器1和第二光纤感应器5的信号并输出指令控制所述涂布模头7。
50.进一步地，所述涂布机模头自动控制系统装置还包括支撑组件；所述支撑组件包括沿极片3输送方向依次设置的第一过辊4、第二过辊6和背辊8，所述第一过辊4和第二过辊
6分别位于所述第二光纤感应器5的两侧，所述背辊8 与所述涂布模头7的位置相对应，所述第一过辊4和第二过辊6的外周紧贴所述极片3的未涂布面，所述背辊8的外周紧贴所述极片3的已涂布面，用于支撑所述极片3走带。
51.进一步地，所述背辊8与所述涂布模头7之间留有缝隙，所述极片3从所述缝隙中穿过，所述背辊8用于绷紧所述极片3，通过所述涂布模头7对所述极片3的未涂布面进行涂布。
52.本实用新型中，涂布模头7对浆料施加外力挤压，让浆料从涂布模头7的狭缝中间通过，均匀的涂覆在需涂布的极片3表面，而背辊8对极片3起到平整和拉张的作用，通过涂布模头7和背辊8的配合完成对极片3的涂布。
53.进一步地，所述涂布机模头自动控制系统装置还包括放卷装置和收卷装置，所述极片3由所述放卷装置放卷后依次进行涂布和干燥，随后由收卷装置收卷。
54.进一步地，所述涂布机模头自动控制系统装置还包括操作台2，所述操作台 2位于所述第一光纤感应器1和所述第一过辊4之间；更进一步地，所述操作台 2的区域还设置有两个压延辊，用于压平放卷的极片3，所述操作台2还设置有自动涂布控制模块，用于开启或关闭所述涂布模头7的自动涂布过程。
55.本实用新型中，在对极片3未涂布面进行涂布的过程中，若出现刮带、断带或清洁过辊等情况时，关闭涂布模头7的自动喷涂，操作人员进行简单的走带即可。
56.示例性地，如图1和图2所示，采用本实用新型提供的涂布机模头自动控制系统装置时，已进行单面涂布的极片3由放卷装置放卷，当极片3经过第一光纤感应器1时，若第一光纤感应器1感应到极片3无异常，则输出信号至控制器，控制器控制涂布模头7正常涂布；若第一光纤感应器1感应到极片3异常，则将信号传输至控制器，控制器控制涂布模头7执行退刀操作，由于极片3 传送速度较快，并且涂布模头7执行退刀操作有一定的延迟，已经经过第一光纤感应器1的极片3未涂布面(正常极片3的未涂布面)能够在涂布模头7退刀前完成涂布；当极片3经过第二光纤感应器5时，若第二光纤感应器5感应到极片3异常，则将信号传输至控制器，控制器控制涂布模头7保持退刀状态，若第二光纤感应器5感应到极片3无异常(即极片3的异常位置已完全经过第二光纤感应器)，则将信号传输至控制器，控制器控制涂布模头7执行进刀操作，同样由于极片3传送速度较快，并且涂布模头7执行进刀操作有一定的延迟，极片3异常位置在涂布模头7进刀前已经过涂布模头7，从而确保了对正常极片 3的未涂布面区域进行涂布，极片3涂布后传送至烘箱9，通过加热浆料黏贴在极片3表面，使得涂层固化。此外，在对极片3未涂布面进行涂布的过程中，若出现刮带、断带或清洁过辊等情况时，关闭涂布模头7的自动喷涂，操作人员进行简单的走带即可。
57.申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。