CN203540798U - 涂布生产线及其在线自动标识装置 - Google Patents

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夏云华
高枫
李铁南
赵留强
穆凯
王孝兵
韩洪伟
宋胜田
彭强
许云龙
唐旭东
何宝友
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Abstract

本实用新型公开了一种涂布生产线及其在线自动标识装置，包括PLC、喷涂机构及用于与在线测厚仪连接的信号采集单元，设定涂布沿生产线移动的方向为纵向，垂直于生产线移动的方向为横向，该装置还包括一个用于横向移动的往复运动机构，喷涂机构与往复运动机构相互连接并使喷涂机构随往复运动机构同步运动。本实用新型的涂布生产线及其在线自动标识装置对采集到的涂布厚度信息进行分析处理，并通过人机交互单元设定所需标识的范围，PLC根据所设置的标识范围进行数据运算，然后控制往复运动机构进行横向扫描式运动，行走至需标识的涂布位置，最后由喷涂机构对需标识位置按照预定方案进行在线标识超差信息，以便后续工序对产品进行快速分级分选。

Description

涂布生产线及其在线自动标识装置
技术领域
本实用新型属于锂电池生产领域，具体涉及一种涂布生产线及其在线自动标识装置。
背景技术
目前多种测厚***（如激光测厚、射线测厚等）可以非常准确和有效的监测极片涂布生产过程中产品品质的变化，有效减少废品和等外品的发生。在一个连续的极片涂布生产过程中，为了减少生产的停顿，同时也为了提醒后续工序及时注意和处理极片厚度超差情况，往往需要实时在涂布面标注超差情况。因此，为发挥涂布测厚***的实效性，使后续工序人员能够方便快速的对涂布产品进行分选分配，迫切需要一种涂布在线扫描式自动标识装置。但是，目前喷涂打标设备虽多，但尚无一种适合涂布在线测厚打标的设备。
中国专利申请号201220626267.8公开了一种极片涂布生产线及其质量在线标识装置，该装置包括在线测厚仪、喷码标识设备和PLC控制器，在线测厚仪的信号输出端与PLC控制器的控制输入端连接，PLC控制器的控制输出端与喷码标识设备控制连接。但是该装置的喷码标识设备为固定静态式，只能喷在极片的某一点，不能在极片的横向区域内进行喷涂，在后续工段分条后，没有喷上的极片无法识别，不利于后续工段的工作。另外，喷码标识设备使用的涂料为液态，使用时会流动，过多的涂料会造成脱落或粘滞转移，影响标识效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种涂布在线自动标识装置，以解决现有涂布标识装置不能移动横向喷涂所带来的后续工段分条后无法识别的问题，同时提供一种使用该在线自动标识装置的涂布生产线。
为了实现以上目的，本实用新型涂布在线自动标识装置所采用的技术方案是：包括PLC、喷涂机构及用于与在线测厚仪连接的信号采集单元，信号采集单元的信号输出端与PLC的控制输入端连接，PLC控制器的控制输出端与喷涂机构控制连接，设定涂布沿生产线移动的方向为纵向，垂直于生产线移动的方向为横向，该装置还包括一个用于横向移动的往复运动机构，所述喷涂机构与往复运动机构相互连接并使喷涂机构随往复运动机构同步运动。
所述往复运动机构与喷涂机构驱动连接，往复运动机构包括与PLC控制连接的气缸，气缸上连接有一沿横向滑轨移动的滑块，所述气缸及滑轨均安装于往复运动机构支架上；该滑块驱动连接所述喷涂机构。
所述喷涂机构安装于一移动板上，所述滑块通过该移动板驱动连接喷涂机构使其随气缸横向移动；所述往复运动机构还包括与PLC控制连接的用于对往复运动机构的位置进行信号采集的位置信息采集单元。
所述喷涂机构包括用于喷涂不同颜色涂料的上限喷枪和下限喷枪。
所述喷涂机构还包括相互连接的用于存储具有设定压力喷涂材料的恒压容器和用于对喷涂材料搅拌的自动搅拌器，所述上限喷枪和下限喷枪通过管路与恒压容器连通。
本实用新型涂布生产线所采用的技术方案是：包括极片涂布传送装置及在其中一段传送装置上所设的涂布在线自动标识装置，所述涂布在线自动标识装置包括PLC、喷涂机构及用于与在线测厚仪连接的信号采集单元，信号采集单元的信号输出端与PLC的控制输入端连接，PLC控制器的控制输出端与喷涂机构控制连接，设定涂布沿生产线移动的方向为纵向，垂直于生产线移动的方向为横向，其特征在于：该装置还包括一个用于横向移动的往复运动机构，所述喷涂机构与往复运动机构相互连接并使喷涂机构随往复运动机构同步运动。
所述往复运动机构与喷涂机构驱动连接，往复运动机构包括与PLC控制连接的气缸，气缸上连接有一沿横向滑轨移动的滑块，所述气缸及滑轨均安装于往复运动机构支架上；该滑块驱动连接所述喷涂机构。
所述喷涂机构安装于一移动板上，所述滑块通过该移动板驱动连接喷涂机构使其随气缸横向移动；所述往复运动机构还包括与PLC控制连接的用于对往复运动机构的位置进行信号采集的位置信息采集单元。
所述喷涂机构包括喷涂不同颜色涂料的上限喷枪和下限喷枪。
所述喷涂机构还包括相互连接的用于存储具有设定压力喷涂材料的恒压容器和用于对喷涂材料搅拌的自动搅拌器，所述上限喷枪和下限喷枪通过管路与恒压容器连通。
本实用新型的涂布生产线及其在线自动标识装置对采集到的涂布厚度信息进行分析处理，并通过人机交互单元设定所需标识的范围，PLC根据所设置的标识范围进行数据运算，然后控制往复运动机构进行横向扫描式运动，行走至需标识的涂布位置，最后由喷涂机构对需标识位置按照预定方案进行在线标识超差信息，以便后续工序对产品进行快速分级分选。
采用自动搅拌器及恒压容器对喷涂涂料进行存储和雾化处理，常温下快速附着于涂布表面，无脱落及粘滞转移，不对电池性能产生影响；满足涂布在线测厚信息在级卷上进行标识的目的。
采用双喷枪结构能够喷出不同的两种颜色，能够清晰的对不同厚度的极片进行标识，便于后续分选工作。
附图说明
图1为本实用新型涂布在线自动标识装置实施例的原理框图；
图2为本实用新型涂布在线自动标识装置实施例的控制***结构示意图；
图3为本实用新型实施例的运行执行机构结构示意图；
图4为自动标识装置的标识范围图；
图5为自动标识装置程序控制原理图；
图6为自动标识装置外部接线图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
本实用新型提供了一种涂布生产线，包括极片涂布传送装置及在其中一段传送装置上所设的涂布在线自动标识装置，如图1所示，该涂布在线自动标识装置包括PLC、喷涂机构及用于与在线测厚仪连接的信号采集单元，信号采集单元的信号输出端与PLC的控制输入端连接，PLC控制器的控制输出端与喷涂机构控制连接，设定涂布沿生产线移动的方向为纵向，垂直于生产线移动的方向为横向，该装置还包括一个用于横向移动的往复运动机构，喷涂机构与往复运动机构相互连接并使喷涂机构随往复运动机构同步运动。
本实施例的涂布在线自动标识装置包括控制***和运动执行机构，如图2和图3所示，控制***包括设置于控制柜体3中的主控制器2（本实施例采用PLC），PLC接收在线测厚装置的厚度模拟量信号和外部监测信号（如往复运动机构的位置信号）；运动执行机构包括设置于涂布机片10上方的喷涂机构和驱动喷涂机构横向移动的往复运动机构，PLC控制往复运动机构和喷涂机构的动作，并在超限时进行报警；且PLC控制连接有人机交互单元1，用于设定被检测产品标准值的上、下限等各种控制参数，同时也可以将当前往复运动机构的运动状态、喷涂机构的状态、涂布数量、喷涂数量等相关技术参数进行实时显示。
如图3所示，喷涂机构包括用于喷涂不同颜色涂料的上限喷枪7和下限喷枪8；往复运动机构包括设置于往复运动机构支架11上的与PLC控制连接的气缸7，该气缸采用无杆气缸，气缸上连接有一沿横向滑轨14移动的滑块12，上限喷枪8与下限喷枪9固定安装于一移动板13（铝板）上，滑块12与移动板13固定连接，滑块12的移动带动移动板13移动，从而实现与移动板16相连接的喷枪进行左右横向扫描式移动；往复运动机构还包括与PLC控制连接的用于对往复运动机构的位置进行信号采集的位置信息采集单元6，信息采集单元6用于采集喷枪的移动位置，达到左右极限时，控制气缸反方向移动。
喷涂机构还包括设置于控制柜体内与PLC控制连接的用于存储具有设定压力喷涂材料的恒压容器5和用于对喷涂材料搅拌的自动搅拌器4，该自动搅拌器采用气动搅拌对喷涂材料进行自动搅拌；恒压容器用于储存喷涂材料，并能提供一定的压力，将浆料压入喷涂机构的喷枪内，自动搅拌器4与恒压容器5相连接，用于对喷涂浆料的自动搅拌及浆料的恒压输出。上限喷枪7和下限喷枪8通过管路与恒压容器5连通，并通过气路与控制柜的电磁阀相连接，控制进行喷涂动作；喷涂材料雾化，喷涂形状及喷涂量可根据需求进行调节。
本实用新型还提供了一种结构如上所述的涂布在线自动标识装置。
本实施例通过人机交互单元的触摸屏设置四条控制线：S低、S高（合格品的上下线）、L低、H高（不合格品的上下限），如图4所示：小于L低为不合格品段，喷涂机1需要动作标识，喷出宽度较窄的白色区域；L低–S低为涂布厚度超差下限预警区，喷涂机不需要动作，报警器响，提示操作人员及时调整设备参数，防止不合格品的发生；S低–S高为合格成品，不需要标识；S高–L高为涂布厚度超差上限预警区，喷涂机不需要动作，报警器响，提示操作人员及时调整设备参数，防止不合格品的发生；高于L高为不合格品段，喷涂机2需要动作标识，喷出宽度较宽的黄色区域。
自动标识装置程序控制图如图5所示，设备自动启动后，M0.0闭合，设备进入自动运行状态，当在线测厚数据超过上限设定值时，M4.0闭合，左移阀导通，执行机构向左移动，移动到左限位时，左移阀断开，执行机构向右运动，在执行机构移动过程中，喷涂程序上限喷涂Q0.3闭合，控制上限喷枪进行喷涂。在喷涂过程中，边缘检测传感器I0.6如果检测到涂布极片极耳区上升沿，M2.0得电，常闭触点M2.0断开，上限喷涂Q0.3断开，停止喷涂；当涂层检测后传感器I0.7检测到极耳区下降沿时，M2.1得电导通，常闭触点M2.1断开，与之串联的M2.0失电，常闭触点M2.0复位导通，上限喷涂Q0.3导通继续喷涂。此种喷涂方式可以跳过间歇式转移涂布极片极耳区，使喷涂标识材料喷在涂层涂敷区，不影响极片的正常使用，克服了现有的在线打标设备在锂电行业使用时存在的不能按需求更改喷涂方式、涂料影响电池性能等缺陷。下限喷涂原理与上限喷涂原理相同。另外，本***还具备上下限预警，超厚、超薄极片的数据显示及记录功能。
自动标识装置外部接线图如图6所示，外部启动按钮与PLC I0.0相连接;外部停止按钮与PLC I0.1相连接;气缸右限位检测传感器信号与PLC输入端I0.4相连接;气缸左限位检测传感器信号与PLC输入端I0.5相连接；边缘检测传感器信号与PLC输入端I0.6相连接；涂层检测后传感器信号与PLC输入端I0.7相连接；人机操作界面HMI与PLC采用RS485进行通讯；PLC输出控制信号Q0.0与气缸右移阀相连接；PLC输出控制信号Q0.1与气缸左移阀相连接；PLC输出控制信号Q0.3与上限喷涂阀相连接；PLC输出控制信号Q0.4与下限喷涂阀相连接；PLC输出控制信号Q0.5与上限预警指示相连接。

Claims (10)

1.一种涂布在线自动标识装置，包括PLC、喷涂机构及用于与在线测厚仪连接的信号采集单元，信号采集单元的信号输出端与PLC的控制输入端连接，PLC控制器的控制输出端与喷涂机构控制连接，设定涂布沿生产线移动的方向为纵向，垂直于生产线移动的方向为横向，其特征在于：该装置还包括一个用于横向移动的往复运动机构，所述喷涂机构与往复运动机构相互连接并使喷涂机构随往复运动机构同步运动。 
2.根据权利要求1所述的涂布在线自动标识装置，其特征在于：所述往复运动机构与喷涂机构驱动连接，往复运动机构包括与PLC控制连接的气缸，气缸上连接有一沿横向滑轨移动的滑块，所述气缸及滑轨均安装于往复运动机构支架上；该滑块驱动连接所述喷涂机构。 
3.根据权利要求2所述的涂布在线自动标识装置，其特征在于：所述喷涂机构安装于一移动板上，所述滑块通过该移动板驱动连接喷涂机构使其随气缸横向移动；所述往复运动机构还包括与PLC控制连接的用于对往复运动机构的位置进行信号采集的位置信息采集单元。 
4.根据权利要求1或2所述的涂布在线自动标识装置，其特征在于：所述喷涂机构包括用于喷涂不同颜色涂料的上限喷枪和下限喷枪。 
5.根据权利要求4所述的涂布在线自动标识装置，其特征在于：所述喷涂机构还包括相互连接的用于存储具有设定压力喷涂材料的恒压容器和用于对喷涂材料搅拌的自动搅拌器，所述上限喷枪和下限喷枪通过管路与恒压容器连通。 
6.一种涂布生产线，包括极片涂布传送装置及在其中一段传送装置上所 设的涂布在线自动标识装置，所述涂布在线自动标识装置包括PLC、喷涂机构及用于与在线测厚仪连接的信号采集单元，信号采集单元的信号输出端与PLC的控制输入端连接，PLC控制器的控制输出端与喷涂机构控制连接，设定涂布沿生产线移动的方向为纵向，垂直于生产线移动的方向为横向，其特征在于：该装置还包括一个用于横向移动的往复运动机构，所述喷涂机构与往复运动机构相互连接并使喷涂机构随往复运动机构同步运动。 
7.根据权利要求6所述的涂布生产线，其特征在于：所述往复运动机构与喷涂机构驱动连接，往复运动机构包括与PLC控制连接的气缸，气缸上连接有一沿横向滑轨移动的滑块，所述气缸及滑轨均安装于往复运动机构支架上；该滑块驱动连接所述喷涂机构。 
8.根据权利要求7所述的涂布生产线，其特征在于：所述喷涂机构安装于一移动板上，所述滑块通过该移动板驱动连接喷涂机构使其随气缸横向移动；所述往复运动机构还包括与PLC控制连接的用于对往复运动机构的位置进行信号采集的位置信息采集单元。 
9.根据权利要求6或7所述的涂布生产线，其特征在于：所述喷涂机构包括喷涂不同颜色涂料的上限喷枪和下限喷枪。 
10.根据权利要求9所述的涂布生产线，其特征在于：所述喷涂机构还包括相互连接的用于存储具有设定压力喷涂材料的恒压容器和用于对喷涂材料搅拌的自动搅拌器，所述上限喷枪和下限喷枪通过管路与恒压容器连通。 
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