极片追剪控制方法及极片追剪机与流程

文档序号:15502319发布日期:2018-09-21 22:44阅读:579来源:国知局

本发明涉及锂电池极片切割技术领域,尤其是涉及一种极片追剪控制方法及极片追剪机。



背景技术:

由于锂电池技术的快速发展和广泛应用,对于锂电池卷绕品质及效率要求越来越高,现有的极片切断是电芯极片转到相应位置时暂停卷绕,再由机械手模组进行切断,该方法耗时较长且效率低下,不能满足越来越高的生产任务量需求。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种极片追剪控制方法及极片追剪机,以缓解现有技术中存在的极片切断耗时长且效率低下的技术问题。

第一方面,本发明实施例提供了一种极片追剪控制方法,所述极片被主轴带动移动,从轴带动用于剪断极片的切刀移动,包括:

检测是否接收到极耳位置检测装置在检测到极片上的极耳时发送的检测信号;

若接收到所述检测信号,控制从轴以主轴匀速阶段的转速为目标转速值加速;

在所述从轴的转速达到所述目标转速值时,控制所述切刀剪断所述极片。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述切刀包括切割刀片及切刀主体,所述切割刀片可垂直于所述极片移动方向移动;

所述控制所述切刀剪断所述极片,包括:

控制所述切割刀片沿垂直于切片移动方向向所述切刀主体移动,以切断位于所述切割刀片与切刀主体之间的极片。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述方法还包括:

若接收到主轴启动信号,控制所述主轴的转速在预设的主轴加速移动距离内由零开始加速;

若所述主轴的转速达到目标转速值,控制所述主轴保持以所述目标转速值匀速转动。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述从轴还用于带动导向极片夹移动,所述导向极片夹位于所述切刀的上游,所述极片被主轴带动由第一极片夹向第二极片夹之间移动,所述方法还包括:

在控制所述切刀剪断所述极片后,控制所述从轴进入减速阶段,以使从轴在减速阶段带动所述导向极片夹将切断后的极片头部送入所述第二极片夹。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所述方法还包括:

在所述主轴匀速转动预设的主轴匀速移动距离时,控制所述主轴在预设的主轴减速移动距离内减速至零。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,所述主轴加速移动距离=(卷绕卷针转速*卷绕卷针转速)/(2*卷绕卷针加速度),其中,卷绕卷针的转速与主轴的转速相同;

所述主轴减速移动距离=(卷绕卷针转速*卷绕卷针转速)/(2*卷绕卷针减速度)。

第二方面,本发明实施例还提供一种极片追剪机,包括:主轴、第一极片夹、第二极片夹、从轴、切刀、极耳位置检测装置和控制模块;

所述主轴用于带动极片由所述第一极片夹向第二极片夹移动;

所述从轴用于带动用于剪断极片的切刀移动;

所述极耳位置检测装置设置于所述第一极片夹处,用于在检测极片的极耳时向所述控制模块发送检测信号;

所述控制模块用于在接收到所述检测信号时,控制从轴以主轴匀速阶段的转速为目标转速值加速;在所述从轴的转速达到所述目标转速值时,控制所述切刀剪断所述极片。

结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式,其中,所述切刀包括切割刀片、凸轮块、切刀主体、导向柱、弹性机构和凸轮槽;所述凸轮槽远离所述切刀主体的侧壁包括直线部分和圆弧形的凹陷部分,所述凹陷部分向远离所述切刀主体方向凹陷;

所述切割刀片通过所述导向柱与所述凸轮块连接,所述导向柱穿过所述切刀主体,所述弹性机构的两端分别与所述切割刀片和所述切刀主体连接,所述凸轮块可在所述凸轮槽内滑动;

所述从轴带动所述切刀主体移动,所述切刀主体带动所述切割刀片及所述凸轮块移动,在所述凸轮块位于所述凸轮槽的直线部分时,所述弹性机构处于压缩状态,在所述凸轮块位于所述凸轮槽的凹陷部分时,在所述弹性机构的所用下,所述凸轮块沿所述凹陷部分移动,进而带动所述切割刀片沿所述导向柱垂直于所述极片移动方向移动。

结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式,其中,还包括:导向极片夹,所述导向极片夹位于所述切刀的上游;

所述从轴还用于在从轴的减速阶段,带动所述导向极片夹将切断后的极片头部送入所述第二极片夹。

结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式,其中,所述第一极片夹和所述第二极片夹的内部分别包括两个相互平行的、用于夹持极片的辊轮,所述极片从所述第一极片夹中的两个辊轮之间通过后向所述第二极片夹中的两个辊轮之间移动。

本发明实施例带来了以下有益效果:本发明实施例可首先检测是否接收到极耳位置检测装置在检测到极片上的极耳时发送的检测信号;若接收到所述检测信号,控制从轴以主轴匀速阶段的转速为目标转速值加速;可以在所述从轴的转速达到所述目标转速值时,控制所述切刀剪断所述极片。

本发明实施例可以在接收到极耳位置检测装置的检测信号时,使带动切刀移动的从轴的转速追赶带动极片移动的主轴的转速,在从轴的转速与主轴的转速相同时,也即实现切刀与所述极片相对静止时,此时控制切刀切断极片,节省极片切断时间,提高极片切断效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种极片追剪控制方法的流程图;

图2为本发明实施例提供的极片、极耳和极片裁切位的位置关系的示意图;

图3为本发明实施例提供的主轴位置与时间、从轴位置与时间和从轴转速与时间的控制示意图;

图4为本发明实施例提供的一种极片追剪机的俯视结构图;

图5为本发明实施例提供的一种极片追剪机的仰视结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

目前极片切断是电芯极片转到相应位置时暂停卷绕,再由机械手模组进行切断,该方法耗时较长且效率低下,不能满足越来越高的生产任务量需求,基于此,本发明实施例提供的一种极片追剪控制控制方法及极片追剪机,可以在接收到极耳位置检测装置的检测信号时,使带动切刀移动的从轴的转速追赶带动极片移动的主轴的转速,在从轴的转速与主轴的转速相同时,也即实现切刀与所述极片相对静止时,此时控制切刀切断极片,节省极片切断时间,提高极片切断效率。

为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种极片追剪控制方法进行详细介绍,所述极片追剪控制方法可以应用于极片追剪机的控制模块中,被追剪的极片被主轴带动移动,从轴带动用于剪断极片的切刀移动,如图1所示,所述极片追剪控制方法可以包括以下步骤。

步骤s101,检测是否接收到极耳位置检测装置在检测到极片上的极耳时发送的检测信号;极片、极耳和极片裁切位的位置关系可以如图2所示。

步骤s102,若接收到所述检测信号,控制从轴以主轴匀速阶段的转速为目标转速值加速;

步骤s103,在所述从轴的转速达到所述目标转速值时,控制所述切刀剪断所述极片。极片可以在如图2虚线部分所示的极片裁切位处被剪断。

在实际应用中,所述切刀包括切割刀片及切刀主体,所述切割刀片可垂直于所述极片移动方向移动;在需要剪断极片时,可以控制所述切割刀片沿垂直于切片移动方向向所述切刀主体移动,以切断位于所述切割刀片与切刀主体之间的极片。

在本发明实施例中,在所述从轴的转速达到所述目标转速值时,可以控制所述从轴保持以所述目标转速值转动的匀速状态,以使所述切刀与所述极片相对静止,在所述切刀与所述极片相对静止状态时,控制切刀剪断极片。

在本发明的一种实施方式中,对于主轴进行控制的控制过程包括:若控制模块接收到主轴启动信号,可以控制所述主轴的转速在预设的主轴加速移动距离内由零开始加速;若所述主轴的转速达到目标转速值,控制所述主轴保持以所述目标转速值匀速转动,在所述主轴匀速转动预设的主轴匀速移动距离时,控制所述主轴在预设的主轴减速移动距离内减速至零。

主轴的位置和时间之间的关系可以如图3直线a所示,从轴在追赶主轴的转速过程中从轴位置和时间之间的关系可以如曲线b所示,从轴在追赶主轴的转速过程中从轴转速和时间之间的关系可以如折线c所示。

在主轴的加速阶段或者匀速阶段,会带动极片移动,这时,极耳位置检测装置会检测到极耳,并产生检测信号。

在本发明实施例中,已知从轴移动距离=主轴移动距离-(主轴加速移动距离/2)-(主轴减速移动距离/2)和v2=2as,式中:v表示卷绕卷针转速,a表示加速度/减速度,s表示加速移动距离/减速移动距离,可以推导出s:

所述主轴加速移动距离=(卷绕卷针转速*卷绕卷针转速)/(2*卷绕卷针加速度);其中,卷绕卷针的转速与主轴的转速相同,主轴转速是用于测量所述主轴转速的编码器测量得到的。

所述主轴减速移动距离=(卷绕卷针转速*卷绕卷针转速)/(2*卷绕卷针减速度);

所述主轴移动距离=从轴移动距离+(主轴加速移动距离/2)+(主轴减速移动距离/2);

所述主轴匀速移动距离=所述主轴移动距离-所述主轴加速移动距离-所述主轴减速移动距离。

在本发明的另一种实施方式中,所述从轴还用于带动导向极片夹移动,所述导向极片夹位于所述切刀的上游,所述极片被主轴带动由第一极片夹向第二极片夹之间移动,在步骤s103之后,所述控制模块还可以控制所述从轴进入减速阶段,以使从轴在减速阶段带动所述导向极片夹将切断后的极片头部送入所述第二极片夹。

在本发明的又一实施例中,如图4所示,还提供一种极片追剪机,所述包括:主轴11、第一极片夹12、第二极片夹13、从轴14、切刀15、极耳位置检测装置16和控制模块;

所述主轴11用于带动极片17由所述第一极片夹12向第二极片夹13移动;

所述从轴14用于带动用于剪断极片17的切刀15移动;

所述极耳位置检测装置16设置于所述第一极片夹12处,用于在检测极片17的极耳时向所述控制模块发送检测信号;

所述控制模块用于在接收到所述检测信号时,控制从轴14以主轴11匀速阶段的转速为目标转速值加速;在所述从轴14的转速达到所述目标转速值时,控制所述切刀15剪断所述极片17。

在本发明的一种实施方式中,如图5所示,所述切刀15包括切割刀片15.1、凸轮块15.3、切刀主体15.2、导向柱15.4、弹性机构15.5和凸轮槽15.6;所述凸轮槽远离所述切刀主体15.2的侧壁包括直线部分和圆弧形的凹陷部分,所述凹陷部分向远离所述切刀主体15.2方向凹陷;

所述切割刀片15.1通过所述导向柱15.4与所述凸轮块15.3连接,所述导向柱15.4穿过所述切刀主体15.2,所述弹性机构15.5的两端分别与所述切割刀片15.1和所述切刀主体15.2连接,所述凸轮块15.3可在所述凸轮槽15.6内滑动;

所述从轴14带动所述切刀主体15.2移动,所述切刀主体15.2带动所述切割刀片15.1及所述凸轮块15.3移动,在所述凸轮块15.3位于所述凸轮槽15.6的直线部分时,所述弹性机构15.5处于压缩状态,在所述凸轮块15.3位于所述凸轮槽15.6的凹陷部分时,在所述弹性机构15.5的所用下,所述凸轮块15.3沿所述凹陷部分移动,进而带动所述切割刀片15.1沿所述导向柱15.4垂直于所述极片移动方向移动。

在本发明的另一种实施方式中,所述第一极片夹12和所述第二极片夹13的内部分别包括两个相互平行的、用于夹持极片17的辊轮,所述极片17从所述第一极片夹12中的两个辊轮之间通过后向所述第二极片夹13中的两个辊轮之间移动。

在本发明的另一种实施方式中,所述极片追剪机还包括:导向极片夹18,所述导向极片夹18位于所述切刀15的上游;

所述从轴14还用于在从轴14的减速阶段,带动所述导向极片夹18将切断后的极片17头部送入所述第二极片夹13。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的极片追剪机的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

本发明实施例所提供的极片追剪控制方法及极片追剪机的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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,或一体地连接;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,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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