专利名称：涂布机动态画面监测控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造设备领域，尤其涉及一种涂布机监测控制系统。
背景技术：
涂布是锂离子电池生产过程中必不可少的工序，也是直接影响电池安全性、容量、 一致性等各项性能的关键工序。涂布就是将制作好的糊状粘稠浆料，均勻的、连续或间断的涂覆在基体(铝箔或铜箔)上，保证各个涂布位置的厚度一致性、并将涂布厚度控制在工艺要求的公差范围内。国内外的涂布技术日趋成熟，涂布精度越来越高。但是，伴随涂布技术的发展，涂布产品质量、涂布机运行状态的在线监测、反馈、闭环控制方面，还是一片空白。目前，对涂布产品质量的监测，均靠人工观察、测量，再根据结果对设备进行相应的调整；在设备运行状态监测方面，虽然PLC内部有一定的检测手段，但是无法形成动态适时画面，导致操作人员无法通过观察动态适时画面预测设备可能产生的故障，只能是故障发生后，进行弥补。如此方式，即造成了人力浪费，又会因为人工检验的滞后性和设备故障造成大量的材料浪费， 也影响设备的生产效率和产品精度。中国发明专利申请号为“200780020475. 5”，名称为“涂布过程的控制”的专利
申请文件中公开了一种用于对样品的涂布进行控制的装置、系统和方法。示例性的系统可以具有用于提供样品的制造装置，所述样品具有与一个或多个涂布特征相关联的一个或多个样品特征。该示例性的系统可以具有用于确定所述一个或多个样品特征的样品传感器， 和具有制造控制器，所述制造控制器用于控制所述制造装置并根据所确定的一个或多个样品特征控制由所述制造装置提供的所述样品的一个或多个特征。该示例性的系统还可以具有涂布装置，用于向具有所述一个或多个涂布特征的所述样品提供涂布；涂布传感器，用于确定所述一个或多个涂布特征；涂布控制器，用于控制所述涂布装置并根据所确定的一个或多个涂布特征控制由所述涂布装置提供的所述涂布的所述一个或多个特征。该专利中的涂布控制器仅仅是对于涂布特征的简单监测，并不能形成监测控制系统，无法形成动态适时画面，导致操作人员无法通过观察动态适时画面预测设备可能产生的故障，其只能是在故障发生后进行弥补。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种涂布机动态画面监测控制系统，能够形成动态适时画面，操作人员在观察动态适时画面后，即可预测设备可能产生的故障。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种涂布机动态画面监测控制系统，包括涂布进程中依次排列的涂布机放卷机构、涂布机构、涂布机烘箱、涂布机牵引机构和涂布机收卷机构，其特征在于还包括用于监测与控制涂布机运行状态的涂布机控制机构，所述涂布机控制机构与放卷机构、涂布机构、涂布机烘箱、涂布机牵引机构及涂布机收卷机构电连接；所述系统进一步包括在线测长激光传感器、在线测厚β射线传感器、涂布机运行状态动态显示工控机、涂布厚度动态显示工控机和涂布长度动态显示工控机，所述在线测长激光传感器与在线测厚β射线传感器分别和涂布机控制机构电连接， 所述涂布机控制机构分别与涂布机运行状态动态显示工控机、涂布厚度动态显示工控机及涂布长度动态显示工控机电连接。其中，所述系统还包括放卷监测CXD和放卷状态动态显示工控机，所述放卷监测 C⑶用于对涂布机放卷机构进行实时监测，并将监测结果送入放卷状态动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。其中，所述系统还包括涂布头监测CXD和涂布头运行状态动态显示工控机，所述涂布头监测C⑶用于对涂布头的运行状态进行实时监测，并将监测结果送入涂布头运行状态动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。其中，所述系统还包括涂布产品外观监测CXD和产品外观动态显示工控机，所述涂布产品外观监测C⑶用于对涂布产品外观进行实时监测，并将监测结果送入产品外观动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。其中，所述系统还包括产品烘干效果监测CXD和产品烘干效果动态显示工控机， 所述产品烘干效果监测CXD用于对涂布产品的烘干效果进行实时监测，并将检测结果送入产品烘干效果动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。其中，所述系统还包括牵引辊出口监测C⑶和牵引出口产品动态显示工控机，所述牵引辊出口监测C⑶用于对牵引辊出口进行实时监测，并将检测结果送入牵引出口产品动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。其中，所述系统还包括收卷监测C⑶和收卷状态动态显示工控机，所述收卷监测 C⑶用于对涂布机收卷机构进行实时监测，并将监测结果送入收卷状态动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。本发明的有益效果是区别于现有技术的涂布控制器仅仅是对于涂布特征的简单监测，并不能形成监测控制系统，无法形成动态适时画面，导致操作人员无法通过观察动态适时画面预测设备可能产生的故障，其只能是在故障发生后进行弥补的缺陷，本发明通过多种传感器对涂布过程进行实时监控，并利用工控机形成动态适时画面，操作人员在观察动态适时画面后，即可预测设备可能产生的故障。
图1是本发明涂布机动态画面监测控制系统实施例的结构示意图。图中，01 涂布机放卷机构；02 放卷监测CXD ；03 涂布头监测CXD ；04 涂布产品外观监测CCD ；05 在线测长激光传感器；06 涂布机构；07 涂布机烘箱；08 涂布机控制机构；09 在线测厚β射线传感器；10 产品烘干效果监测CCD ；11 涂布机牵引机构；12 牵引辊出口监测CXD ；13 涂布机收卷机构；14 收卷状态动态显示工控机；15 牵引出口产品动态显示工控机；16 产品烘干效果动态显示工控机；17 涂布机运行状态动态显示工控机；18 涂布厚度动态显示工控机；19 涂布长度动态显示工控机；20 产品外观动态显示工控机；21 涂布头运行状态动态显示工控机；22 放卷状态动态显示工控机；23 收卷监测 CCD。
具体实施例方式为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图1，本发明实施例的涂布机动态画面监测控制系统，包括涂布进程中依次排列的涂布机放卷机构01、涂布机构06、涂布机烘箱07、涂布机牵引机构11和涂布机收卷机构13，还包括用于监测与控制涂布机运行状态的涂布机控制机构08，所述涂布机控制机构08与放卷机构、涂布机构06、涂布机烘箱07、涂布机牵引机构11及涂布机收卷机构13 电连接；所述系统进一步包括在线测长激光传感器05、在线测厚β射线传感器09、涂布机运行状态动态显示工控机17、涂布厚度动态显示工控机18和涂布长度动态显示工控机19， 所述在线测长激光传感器05与在线测厚β射线传感器09分别和涂布机控制机构08电连接，所述涂布机控制机构08分别与涂布机运行状态动态显示工控机17、涂布厚度动态显示工控机18及涂布长度动态显示工控机19电连接。继续参见图1，在一实施例中，所述系统还包括放卷监测(XD02和放卷状态动态显示工控机22，所述放卷监测(XD02用于对涂布机放卷机构01进行实时监测，并将监测结果送入放卷状态动态显示工控机22中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。继续参见图1，在一实施例中，所述系统还包括涂布头监测(XD03和涂布头运行状态动态显示工控机21，所述涂布头监测(XD03用于对涂布头的运行状态进行实时监测，并将监测结果送入涂布头运行状态动态显示工控机21中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出ο继续参见图1，在一实施例中，所述系统还包括涂布产品外观监测(XD04和产品外观动态显示工控机20，所述涂布产品外观监测(XD04用于对涂布产品外观进行实时监测， 并将监测结果送入产品外观动态显示工控机20中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。继续参见图1，在一实施例中，所述系统还包括产品烘干效果监测CXDlO和产品烘干效果动态显示工控机16，所述产品烘干效果监测CCDlO用于对涂布产品的烘干效果进行实时监测，并将检测结果送入产品烘干效果动态显示工控机16中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。继续参见图1，在一实施例中，所述系统还包括牵引辊出口监测(XD12和牵引出口产品动态显示工控机15，所述牵引辊出口监测(XD12用于对牵引辊出口进行实时监测，并将检测结果送入牵引出口产品动态显示工控机15中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。继续参见图1，在一实施例中，上述系统还包括收卷监测(XD23和收卷状态动态显示工控机14，所述收卷监测(XD23用于对涂布机收卷机构13进行实时监测，并将监测结果送入收卷状态动态显示工控机14中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。本发明在涂布头出口的两条过辊之间，安装反射式激光传感器，当激光传感器感应到光亮变化时，安装在牵引辊上的精密编码器开始计数。激光传感器每一个感应周期， 编码产生一个长度计数，即涂布膜长、间歇的实际测量长度。PLC将此测量长度信号发送到工控机主机，工控机通过微机处理，转换成动态折线图呈现在显示屏上；同时工控机会将测定数据跟设定涂布膜长、间歇值做比较，并根据差异做相应补偿信号发送给PLC控制系统， PLC会通过改变间歇控制阀的间歇、涂膜动作时间频率，或改变背辊移动电机的脉冲数来微量调整间歇、涂膜的触发频率，使涂布长度尺寸能实现闭环调整。在涂布机尾部牵引机构与收卷机构之间，安装β射线透视测厚系统，通过β射线感测头在横向的快速移动，对涂布厚度进行不间断的抽样取值，并传输到PLC控制系统。 PLC将此测量厚度信号发送到工控机主机，工控机通过微机处理，转换成动态折线图呈现在显示屏上；同时工控机会将测定数据跟设定涂布厚值做比较，并根据差异做相应补偿信号发送给PLC，使涂布厚度尺寸能实现闭环调整。在涂布设备需要监控的部位安装CCD摄像头，如放卷部、涂布头出口、烘箱出口、 各牵引辊引出口、收卷轴。放卷部主要是监控箔带的质量、纠偏效果；涂布头出口 CCD用来监控涂布外观是否有露箔、气孔、划痕、波浪边、严重拖尾等；烘箱出口 CXD用以监控涂膜烘干质量，是否达到干燥效果，有无卷边、开裂等不良；各牵引辊均有压辊，因此需要监控是否造成箔带打皱；收卷轴位置，主要是监控收卷整齐度，是否打皱、螺旋。CCD摄像头将拍摄的画面信号发送到工控机主机，工控机通过微机处理，直接将画面呈现在显示屏上；同时工控机会将测定数据跟设定参数值做比较，并根据差异做相应的报警信号。本发明将PLC采集的各个驱动电机、编码器、传感器的模拟量信号输入到工控机主机，工控机通过微机处理，直接将画面呈现在显示屏上；同时工控机会将测定数据跟设定参数值做比较，并根据差异做相应的报警信号。如涂布张力、刀缝间隙、收放卷径、涂布长度、烘箱温度、风压风量、各部位驱动电机的动态参数等。本发明至少有以下技术效果1、利用激光传感器、精密编码器和工控机配合，在线检测涂布产品长度尺寸误差， 在显示屏上呈动态折线图直观显示，并反馈信号给涂布机控制系统，进行适时调整。可以将涂布长度误差控制在士0. 5mm,比目前的士 1.5mm精度提高了 3倍。2、使用β射线穿透技术和工控机配合，在线检测涂布产品厚度误差，在显示屏上呈动态折线图直观显示，并反馈信号给涂布机控制系统，进行适时调整。可以将涂布厚度误差控制在，比目前的2. 5%精度提高了 2. 5倍。3、采用CXD摄像头成像技术和工控机配合，在线监测涂布产品的外观质量，在显示屏上呈动态图像画面直观显示，并根据预设标准进行对比、报警。可以适时监控产品外观，及时发现露箔、打皱、收卷不齐、烘干不彻底等问题，防止大量报废产品的产生。4、将PLC模拟量信号输入到工控机，并在显示屏上动态适时显示涂布机的各个性能参数变化曲线，并根据预设标准进行对比、报警。如涂布张力、刀缝间隙、收放卷径、涂布长度、烘箱温度、风压风量、各部位驱动电机的动态参数等。可以适时监控设备运行状态，由此预测设备可能出现的故障，并提前防患与维护，减少设备因故障的停机时间，提高设备的使用效率。 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种涂布机动态画面监测控制系统，包括涂布进程中依次排列的涂布机放卷机构、 涂布机构、涂布机烘箱、涂布机牵引机构和涂布机收卷机构，其特征在于还包括用于监测与控制涂布机运行状态的涂布机控制机构，所述涂布机控制机构与放卷机构、涂布机构、涂布机烘箱、涂布机牵引机构及涂布机收卷机构电连接；所述系统进一步包括在线测长激光传感器、在线测厚β射线传感器、涂布机运行状态动态显示工控机、涂布厚度动态显示工控机和涂布长度动态显示工控机，所述在线测长激光传感器与在线测厚β射线传感器分别和涂布机控制机构电连接，所述涂布机控制机构分别与涂布机运行状态动态显示工控机、涂布厚度动态显示工控机及涂布长度动态显示工控机电连接。
2.根据权利要求1所述的涂布机动态画面监测控制系统，其特征在于所述系统还包括放卷监测CCD和放卷状态动态显示工控机，所述放卷监测CCD用于对涂布机放卷机构进行实时监测，并将监测结果送入放卷状态动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。
3.根据权利要求1所述的涂布机动态画面监测控制系统，其特征在于所述系统还包括涂布头监测CXD和涂布头运行状态动态显示工控机，所述涂布头监测CXD用于对涂布头的运行状态进行实时监测，并将监测结果送入涂布头运行状态动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。
4.根据权利要求1所述的涂布机动态画面监测控制系统，其特征在于所述系统还包括涂布产品外观监测CXD和产品外观动态显示工控机，所述涂布产品外观监测CXD用于对涂布产品外观进行实时监测，并将监测结果送入产品外观动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。
5.根据权利要求1所述的涂布机动态画面监测控制系统，其特征在于所述系统还包括产品烘干效果监测CCD和产品烘干效果动态显示工控机，所述产品烘干效果监测CCD用于对涂布产品的烘干效果进行实时监测，并将检测结果送入产品烘干效果动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。
6.根据权利要求1所述的涂布机动态画面监测控制系统，其特征在于所述系统还包括牵引辊出口监测CCD和牵引出口产品动态显示工控机，所述牵引辊出口监测CCD用于对牵引辊出口进行实时监测，并将检测结果送入牵引出口产品动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。
7.根据权利要求1所述的涂布机动态画面监测控制系统，其特征在于所述系统还包括收卷监测CCD和收卷状态动态显示工控机，所述收卷监测CCD用于对涂布机收卷机构进行实时监测，并将监测结果送入收卷状态动态显示工控机中完成处理转换，以动态图像画面直观显示，并将实时检测数值与预设标准值进行对比，若超出预设标准值则产生报警信号输出。
全文摘要
本发明公开了一种涂布机动态画面监测控制系统，包括涂布进程中依次排列的涂布机放卷机构、涂布机构、涂布机烘箱、涂布机牵引机构、涂布机收卷机构、涂布机控制机构、在线测长激光传感器、在线测厚β射线传感器、涂布机运行状态动态显示工控机、涂布厚度动态显示工控机和涂布长度动态显示工控机，所述在线测长激光传感器与在线测厚β射线传感器分别和涂布机控制机构电连接，所述涂布机控制机构分别与涂布机运行状态动态显示工控机、涂布厚度动态显示工控机及涂布长度动态显示工控机电连接。本发明通过多种传感器对涂布过程进行实时监控，并利用工控机形成动态适时画面，操作人员在观察动态适时画面后，即可预测设备可能产生的故障。
文档编号B05C11/02GK102319654SQ201110105669
公开日2012年1月18日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者汪正堂 申请人:东莞市九州浩德新能源设备有限公司