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CN213011068U - 一种新型纠偏控制装置 - Google Patents

一种新型纠偏控制装置 Download PDF

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CN213011068U
CN213011068U CN202021838643.0U CN202021838643U CN213011068U CN 213011068 U CN213011068 U CN 213011068U CN 202021838643 U CN202021838643 U CN 202021838643U CN 213011068 U CN213011068 U CN 213011068U
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CN
China
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lead screw
deviation
inductor
rectifying
axis
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CN202021838643.0U
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English (en)
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吴仙礼
卢丽娟
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Wuhu Etc Battery Ltd
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Wuhu Etc Battery Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种新型纠偏控制装置,包括纠偏感应器、伺服电机、丝杠、X轴、Y轴和丝杠螺母,所述X轴和Y轴上均设有光电感应器,光电感应器与纠偏感应器电连接,丝杠与伺服电机的输出轴连接,丝杠螺母内设有丝杠配合的螺纹,与纠偏感应器通过丝杠螺母滑动连接在丝杠上,伺服电机运转带动丝杠转动并推动丝杠螺母移动,带动纠偏感应器运动。本实用新型的纠偏装置在Y轴和X轴上均设有光电感应器,传统纠偏感应器都是手动调节,当基材变宽变窄都要进行手动调节纠偏感应器的位置,本实用新型的纠偏控制装置可实现自动调节,闭环调节,精度更高,稳定性更高,对人员操作要求难度大幅降低,能有效减少一些人为问题导致的尺寸不良等问题。

Description

一种新型纠偏控制装置
技术领域
本实用新型属于锂电池涂布技术领域,具体涉及一种新型纠偏控制装置。
背景技术
在目前锂电池行业特别是涂布行业对AB面对齐度要求极高对齐度在很大程度上决定了最后电芯容量一致性的一个关键因素。目前市面上的纠偏感应器只有X轴上有感应器,只能在正常情况下保证物料运行过程中的对齐度。但是现实应用场景十分复杂,需要功能更加全面更加系统的纠偏装置来应对各种复杂场景。传统纠偏感应器都是手动调节,当基材变宽变窄都要进行手动调节纠偏感应器的位置,对人员操作要求难度大。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种结构简单使用方便的新型纠偏控制装置。
为实现上述目的,本实用新型的技术方案为:一种新型纠偏控制装置,其特征在于:包括纠偏感应器、伺服电机、丝杠、X轴、Y轴和丝杠螺母,所述X 轴和Y轴上均设有光电感应器,丝杠与伺服电机的输出轴连接,丝杠螺母内设有丝杠配合的螺纹,与纠偏感应器通过丝杠螺母滑动连接在丝杠上,伺服电机运转带动丝杠转动并推动丝杠螺母移动,带动纠偏感应器运动。
进一步的,所述纠偏控制装置还包括线性滑块和线性滑轨,纠偏感应器的端部连接在线性滑块上,线性滑块滑动连接在线性滑轨上,当需要纠偏感应器移动时,控制伺服电机运转,推动丝杆螺母向前向后移动从而使纠偏感应器在线性滑块的定位下进行直线移动。
进一步的,所述纠偏控制装置还包括用于支撑丝杠的丝杠固定座,丝杠通过丝杠固定座安装在工作平台上,丝杠固定座包括丝杠固定座A、丝杠固定座B 和丝杠固定座C,丝杠固定座A和丝杠固定座B位于丝杠的两端部,丝杠固定座C位于丝杠的中部。
进一步的,所述X轴包括X1轴、X2轴和X3轴,Y轴包括Y1轴和Y2轴,纠偏感应器包括纠偏感应器A和纠偏感应器B,横向上纠偏感应器A位于X1 轴与X2轴之间,纠偏感应器B位于X2轴与X3轴之间,纵向上纠偏感应器A 位于Y1轴上,纠偏感应器B位于Y2轴上。
进一步的,所述伺服电机包括用于驱动纠偏感应器A运动的伺服电机A和用于驱动纠偏感应器B运动的伺服电机B,丝杠包括丝杠A和丝杠B,丝杠A 的一端穿过丝杠固定座A连接在伺服电机A的输出轴上,丝杠A的另一端连接在丝杠固定座C上,丝杠B的一端穿过丝杠固定座B连接在伺服电机B的输出轴上,丝杠B的另一端连接在丝杠固定座C上。
进一步的,所述丝杠螺母包括丝杠螺母A和丝杠螺母B,纠偏感应器A通过丝杠螺母A连接在丝杠A上,纠偏感应器B通过丝杠螺母B连接在丝杠B 上。
进一步的,所述线性滑块和线性滑轨位于丝杠的下方,线性滑块包括线性滑块A和线性滑块B,纠偏感应器A的底部通过线性滑块A滑动连接在线性滑轨上,纠偏感应器B的底部通过线性滑块B滑动连接在线性滑轨上。
进一步的,所述纠偏控制装置还包括边界反光板A和边界反光板B,边界反光板A位于X1轴远离纠偏感应器A一端的端部,边界反光板B位于X3轴远离纠偏感应器B一端的端部。
进一步的,所述X1轴、X2轴和X3轴上分别设有X1轴光电感应器、X2 轴光电感应器和X3轴光电感应器,Y1轴和Y2轴分别设有Y1轴光电感应器和Y2轴光电感应器。
进一步的,所述纠偏控制装置的运行模式包括工作模式和调试模式,调试模式包括一键标定、重新感应模式和闭环控制模式;工作模式包括左纠偏工作模式、右纠偏工作模式、双纠偏对中工作模式和闭环控制工作模式。
采用本实用新型技术方案的优点为:
1.本实用新型能实现纠偏控制器双纠偏居中对齐功能,精度可以达到 0.05mm,普通纠偏精度只能保证0.25mm,但是此新型纠偏控制装置,还可以实现以左纠偏为基准进行工作,也可以以右纠偏为基准进行工作。而且能在来料基材发生变化时自动寻边自动调整相应状态,避免人为忘记手动调整导致尺寸偏差。
2.本实用新型的纠偏控制装置能与涂布HMI人机界面系统互联,通过HMI 即可对纠偏进行机械限位标定以及纠偏感应器的标定,相比手动标定更加精确简单;能自我识别当前纠偏控制系统所有感应单元纠偏执行单元的所有状态,具体而言它能识别当前两个纠偏的具体位置,能够自动识别执行机构相对于标定机械位置的状态,也可以识别当前纠偏感应器的工作状态。
3.本实用新型的纠偏控制装置能与涂布系统形成闭环控制,保证A面左右极耳误差在0.05mm以下,并且能够保证AB面对齐度误差在0.1mm以下。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:
图1为本实用新型纠偏控制装置的结构示意图。
上述图中的标记分别为:11、纠偏感应器A;12、纠偏感应器B;21、伺服电机A;22、伺服电机B;31、丝杠固定座A;32、丝杠固定座B;33、丝杠固定座C;34、丝杠A;35、丝杠螺母A;36、丝杠螺母B;37、丝杠B;41、线性滑块A;42、线性滑块B;43、线性滑轨;51、边界反光板A;52、边界反光板B;61、X1轴;62、X2轴;63、X3轴;71、Y1轴;72、Y2轴。
具体实施方式
在本实用新型中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”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。
如图1所示,一种新型纠偏控制装置,其特征在于:包括纠偏感应器、伺服电机、丝杠、X轴、Y轴和丝杠螺母,所述X轴和Y轴上均设有光电感应器,光电感应器与纠偏感应器电连接,丝杠与伺服电机的输出轴连接,丝杠螺母内设有丝杠配合的螺纹,与纠偏感应器通过丝杠螺母滑动连接在丝杠上,伺服电机运转带动丝杠转动并推动丝杠螺母移动,带动纠偏感应器运动。本实用新型的纠偏装置在Y轴和X轴上均设有光电感应器,传统纠偏感应器都是手动调节,当基材变宽变窄都要进行手动调节纠偏感应器的位置,本实用新型的纠偏控制装置可实现自动调节,闭环调节,精度更高,稳定性更高,对人员操作要求难度大幅降低,能有效减少一些人为问题导致的尺寸不良等问题。
纠偏控制装置还包括线性滑块和线性滑轨43,纠偏感应器的端部连接在线性滑块上,线性滑块滑动连接在线性滑轨43上,当需要纠偏感应器移动时,控制伺服电机运转,推动丝杆螺母向前向后移动从而使纠偏感应器在线性滑块的定位下进行直线移动。
纠偏控制装置还包括用于支撑丝杠的丝杠固定座,丝杠通过丝杠固定座安装在工作平台上,丝杠固定座包括丝杠固定座A31、丝杠固定座B32和丝杠固定座C33,丝杠固定座A31和丝杠固定座B32位于丝杠的两端部,丝杠固定座C33位于丝杠的中部。
X轴包括X1轴61、X2轴62和X3轴63,Y轴包括Y1轴71和Y2轴72,纠偏感应器包括纠偏感应器A11和纠偏感应器B12,横向上纠偏感应器A11位于X1轴61与X2轴62之间,纠偏感应器B12位于X2轴62与X3轴63之间,纵向上纠偏感应器A11位于Y1轴71上,纠偏感应器B12位于Y2轴72上。 X1轴61、X2轴62和X3轴63上分别设有X1轴光电感应器、X2轴光电感应器和X3轴光电感应器,Y1轴71和Y2轴72分别设有Y1轴光电感应器和Y2 轴光电感应器。
伺服电机包括用于驱动纠偏感应器A11运动的伺服电机A21和用于驱动纠偏感应器B12运动的伺服电机B22,丝杠包括丝杠A34和丝杠B37,丝杠A34 的一端穿过丝杠固定座A31连接在伺服电机A21的输出轴上,丝杠A34的另一端连接在丝杠固定座C33上,丝杠B37的一端穿过丝杠固定座B32连接在伺服电机B22的输出轴上,丝杠B37的另一端连接在丝杠固定座C33上。
丝杠螺母包括丝杠螺母A35和丝杠螺母B36,纠偏感应器A11通过丝杠螺母A35连接在丝杠A34上,纠偏感应器B12通过丝杠螺母B36连接在丝杠B37 上,丝杠螺母A35位于丝杠固定座A31与丝杠固定座B32之间,丝杠螺母B36 位于丝杠固定座B32与丝杠固定座C33之间。
线性滑块和线性滑轨43位于丝杠的下方,线性滑块包括线性滑块A41和线性滑块B42,纠偏感应器A11的底部通过线性滑块A41滑动连接在线性滑轨43 上,纠偏感应器B12的底部通过线性滑块B42滑动连接在线性滑轨43上。当需要纠偏感应器移动时,控制伺服电机运转,推动丝杆螺母向前向后移动从而使纠偏感应器在线性滑块的定位下进行高精度的直线移动,运行精度可以达到 0.1mm,对于目前纠偏市场的应用要求已经远远足够。而纠偏感应器的运行距离是如何确定,这个主要是纠偏感应器在X轴上的光电感应器来进行位置确定,从而可以消除运行过程中的累计误差,从而保持长时间的稳定和精确。
纠偏控制装置还包括边界反光板A51和边界反光板B52,边界反光板A51 位于X1轴61远离纠偏感应器A11一端的端部,边界反光板B52位于X3轴63 远离纠偏感应器B12一端的端部。
纠偏控制装置的运行模式包括工作模式和调试模式,调试模式包括一键标定、重新感应模式和闭环控制模式;工作模式包括左纠偏工作模式、右纠偏工作模式、双纠偏对中工作模式和闭环控制工作模式。
此新型纠偏控制装置在有物料感应的情况下可实现一键标定,一键即可标定感应和执行器,标定相较于手动标定更好简单更加精确。
一键标定完成以后若选择双纠偏对中工作模式,当基材从感应器中运行后,整个纠偏系统会以标定零位为中心位对中纠偏工作,若选择左纠偏工作则此时为单纠偏工作模式,只有左纠偏为工作状态,右纠偏待机状态,此时物料会以左纠偏位置为基准进行纠偏运行工作。
当基材来料发生变化时,变宽或者变窄,HMI人机系统会提示当前纠偏感应器在Y轴方向感应的情况,例如若来料基材变窄,两边纠偏感应器感应均在 0%时,此时系统会进行报警提示当前状态无法进行纠偏工作,需进入调试模式进行调试完成后方可解除报警进行正常工作模式。首先选择调试模式,然后纠偏控制系统会根据X1轴光电感应器,X2轴光电感应器以及X3轴光电感应器来确定当前纠偏感应器相对位置,然后会以标定零位为基准,例如:纠偏感应器 A11在伺服电机A21的推动下向左移动相应距离直到Y1轴感应值在50%时停下,而纠偏感应器B12在伺服电机B22的推动下向左移动相应距离直到Y2轴感应值在50%时停下。若来料基材变宽,感应器运行方向和刚才相反。
在进行闭环系统控制时,当涂布CCD尺寸监控左极耳尺寸比右极耳尺寸宽 2mm,则此时左右纠偏控制器会同时向左移动1mm,这时两边极耳尺寸即可控制一致,对于过程制程能力的提升有很大帮助。这个闭环控制相较于传统的涂布单元闭环系统而言,不会影响当前运行中极片表面的涂布重量,控制稳定性更高。
本实用新型能实现纠偏控制器双纠偏居中对齐功能,精度可以达到 0.05mm,普通纠偏精度只能保证0.25mm,但是此新型纠偏控制装置,还可以实现以左纠偏为基准进行工作,也可以以右纠偏为基准进行工作。而且能在来料基材发生变化时自动寻边自动调整相应状态,避免人为忘记手动调整导致尺寸偏差。
本实用新型的纠偏控制装置能与涂布HMI人机界面系统互联,通过HMI 即可对纠偏进行机械限位标定以及纠偏感应器的标定,相比手动标定更加精确简单;能自我识别当前纠偏控制系统所有感应单元纠偏执行单元的所有状态,具体而言它能识别当前两个纠偏的具体位置,能够自动识别执行机构相对于标定机械位置的状态,也可以识别当前纠偏感应器的工作状态。
本实用新型的纠偏控制装置能与涂布系统形成闭环控制,保证A面左右极耳误差在0.05mm以下,并且能够保证AB面对齐度误差在0.1mm以下。
以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述,显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型纠偏控制装置,其特征在于:包括纠偏感应器、伺服电机、丝杠、X轴、Y轴和丝杠螺母,所述X轴和Y轴上均设有光电感应器,丝杠与伺服电机的输出轴连接,丝杠螺母内设有丝杠配合的螺纹,与纠偏感应器通过丝杠螺母滑动连接在丝杠上,伺服电机运转带动丝杠转动并推动丝杠螺母移动,带动纠偏感应器运动。
2.如权利要求1所述的一种新型纠偏控制装置,其特征在于:所述纠偏控制装置还包括线性滑块和线性滑轨(43),纠偏感应器的端部连接在线性滑块上,线性滑块滑动连接在线性滑轨(43)上,当需要纠偏感应器移动时,控制伺服电机运转,推动丝杆螺母向前向后移动从而使纠偏感应器在线性滑块的定位下进行直线移动。
3.如权利要求2所述的一种新型纠偏控制装置,其特征在于:所述纠偏控制装置还包括用于支撑丝杠的丝杠固定座,丝杠通过丝杠固定座安装在工作平台上,丝杠固定座包括丝杠固定座A(31)、丝杠固定座B(32)和丝杠固定座C(33),丝杠固定座A(31)和丝杠固定座B(32)位于丝杠的两端部,丝杠固定座C(33)位于丝杠的中部。
4.如权利要求2或3所述的一种新型纠偏控制装置,其特征在于:所述X轴包括X1轴(61)、X2轴(62)和X3轴(63),Y轴包括Y1轴(71)和Y2轴(72),纠偏感应器包括纠偏感应器A(11)和纠偏感应器B(12),横向上纠偏感应器A(11)位于X1轴(61)与X2轴(62)之间,纠偏感应器B(12)位于X2轴(62)与X3轴(63)之间,纵向上纠偏感应器A(11)位于Y1轴(71)上,纠偏感应器B(12)位于Y2轴(72)上。
5.如权利要求4所述的一种新型纠偏控制装置,其特征在于:所述伺服电机包括用于驱动纠偏感应器A(11)运动的伺服电机A(21)和用于驱动纠偏感应器B(12)运动的伺服电机B(22),丝杠包括丝杠A(34)和丝杠B(37),丝杠A(34)的一端穿过丝杠固定座A(31)连接在伺服电机A(21)的输出轴上,丝杠A(34)的另一端连接在丝杠固定座C(33)上,丝杠B(37)的一端穿过丝杠固定座B(32)连接在伺服电机B(22)的输出轴上,丝杠B(37)的另一端连接在丝杠固定座C(33)上。
6.如权利要求5所述的一种新型纠偏控制装置,其特征在于:所述丝杠螺母包括丝杠螺母A(35)和丝杠螺母B(36),纠偏感应器A(11)通过丝杠螺母A(35)连接在丝杠A(34)上,纠偏感应器B(12)通过丝杠螺母B(36)连接在丝杠B(37)上。
7.如权利要求6所述的一种新型纠偏控制装置,其特征在于:所述线性滑块和线性滑轨(43)位于丝杠的下方,线性滑块包括线性滑块A(41)和线性滑块B(42),纠偏感应器A(11)的底部通过线性滑块A(41)滑动连接在线性滑轨(43)上,纠偏感应器B(12)的底部通过线性滑块B(42)滑动连接在线性滑轨(43)上。
8.如权利要求7所述的一种新型纠偏控制装置,其特征在于:所述纠偏控制装置还包括边界反光板A(51)和边界反光板B(52),边界反光板A(51)位于X1轴(61)远离纠偏感应器A(11)一端的端部,边界反光板B(52)位于X3轴(63)远离纠偏感应器B(12)一端的端部。
9.如权利要求8所述的一种新型纠偏控制装置,其特征在于:所述X1轴(61)、X2轴(62)和X3轴(63)上分别设有X1轴光电感应器、X2轴光电感应器和X3轴光电感应器,Y1轴(71)和Y2轴(72)分别设有Y1轴光电感应器和Y2轴光电感应器。
10.如权利要求9所述的一种新型纠偏控制装置,其特征在于:所述纠偏控制装置的运行模式包括工作模式和调试模式,调试模式包括一键标定、重新感应模式和闭环控制模式;工作模式包括左纠偏工作模式、右纠偏工作模式、双纠偏对中工作模式和闭环控制工作模式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114275590A (zh) * 2021-12-30 2022-04-05 上海骄成超声波技术股份有限公司 物料运输系统及放料组件

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