Elektrodenstapelmaschine

Spezifikation

Die vollautomatische Elektrodenstapelmaschine für Batterien mit prismatischem Aluminiumgehäuse stellt den Gipfel der Präzisionsmontagetechnik dar. Dieses System ist für den autonomen Aufbau von Elektrodenstapeln konzipiert, indem vor-zugeschnittene Anoden-, Separator- und Kathodenblätter abwechselnd mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich geschichtet werden. Sein technologischer Kernrahmen umfasst mehrere Hochpräzisionsmodule: ein mehrachsiges Roboterhandhabungssystem, visionsgesteuerte Ausrichtungssysteme und einen vakuumgesteuerten Aufnahme- und Platzierungsmechanismus für den Transport empfindlicher Materialien.
Die Intelligenz der Maschine wird von einer programmierbaren Logiksteuerung (SPS) und einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) gesteuert, die den gesamten Prozess von der Materialzuführung bis zum endgültigen Stapelauswurf steuern. Der Schlüssel zu seiner Leistung ist der synchronisierte Betrieb von Präzisionsservomotoren und Linearführungen, der sicherstellt, dass jede Schicht mit gleichmäßiger Spannung und perfekter Ausrichtung platziert wird. Diese robuste technische Grundlage ist für die Herstellung der gleichmäßigen, hohlraumfreien Elektrodenstapel, die für prismatische Zellen mit hoher-Energiedichte-und langer-Zyklus-Lebensdauer erforderlich sind, von wesentlicher Bedeutung und ist damit der Grundstein der modernen.

Funktionsprinzip der Ausrüstung

Diese Maschine verwendet einen Roboterarm, der sich hin- und herbewegt, um Elektrodenbleche aus den Trichtern für negative und positive Elektroden aufzunehmen. Durch die Sekundärpositionierung werden die Bleche abwechselnd auf der Stapelplattform abgelegt. Die Stapelplattform bewegt sich nach links und rechts, um die negativen und positiven Elektrodenblätter aufzunehmen und gleichzeitig eine Z-förmige Wicklung der Separatorfolie zu bilden. Dieser Vorgang wird wiederholt, um das Stapeln und Zusammenbauen einer gesamten Batteriezelle abzuschließen.

Arbeitsablauf:
Die Roboterarme mit positiver und negativer Elektrode verwenden Saugnäpfe, um die Elektrodenblätter aus den Materialschalen aufzunehmen. Nach der präzisen Positionierung durch einen sekundären Positionierungsmechanismus werden die Blätter auf der Stapelplattform gestapelt; die Trennfolie wird aktiv abgewickelt, durchläuft einen Spannungskontrollmechanismus und wird der Stapelplattform zugeführt; die Stapelplattform bewegt sich hin und her, um die Separatorfolie für die Elektrodenplatzierung zu positionieren; Nachdem das Stapeln abgeschlossen ist, wird die Baugruppe von einem Roboterarm transportiert, die Trennfolie wird heiß-geschnitten und der Klebstoff wird automatisch aufgetragen. Die fertige Zelle wird automatisch zur Entladestation transportiert und automatisch auf ein Tablett entladen.

Ausstattungsmerkmale

1) Das Äußere des Geräts besteht aus einem oberen Rahmen aus Aluminiumprofil und einem unteren Stützrahmen aus lackiertem Vierkantrohr mit einem dreidimensionalen linearen Design, das ästhetisch ansprechend und leicht zu warten ist;
2) Sowohl positive als auch negative Elektroden sind mit einzelnen Materialschlitzen konfiguriert;
3) Die Elektrodenbleche sind mit einem sekundären Positionierungsmechanismus ausgestattet, der eine Positionierungsmethode mit beweglichen Seitenanschlägen basierend auf der Mitte des Elektrodenblechs verwendet, wodurch Reibungsschäden an den Elektrodenblechen erheblich reduziert werden und ein Kontakt mit den Seitenanschlägen während des Blechentfernungsprozesses nach der Formung vermieden wird;
4) Der Stapelroboterarm wird von einem Hochgeschwindigkeits-Linearservomodul angetrieben, wodurch eine hohe Geschwindigkeit, eine stabile und präzise Positionierung erreicht wird.
5) Das Vakuum-Aufnahme- und Platzierungssystem des Roboterarms ist stabil und zuverlässig und verfügt über automatische Bestätigungs- und Speicherfunktionen für erfolgreiche oder erfolglose Materialhandhabung.
6) Die Neupositionierung des Stapeltisches erfolgt servogesteuert, was zu hoher Geschwindigkeit und präzisem Stapeln führt.
7) Die Abwickelspannung der Membran ist konstant und die kontinuierliche Bahnführung gewährleistet ein sauberes und gleichmäßiges Aufwickeln.
8) Zur automatischen Steuerung wird eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) verwendet, und ein Touchscreen bietet eine benutzerfreundliche Oberfläche.
9) Die Anzahl der gestapelten Schichten kann voreingestellt werden.
10) Es verfügt über eine Stapelmengenspeicherfunktion und eine Produktionsstatistikfunktion, die über den Touchscreen eingestellt werden können.
11) Es verfügt über vollständige manuelle Debugging- und automatische Betriebsfunktionen.
12) Alle Arbeitsteile sind durch den Maschinenrahmen und die Sicherheitstüren geschützt, wodurch die Sicherheit der Maschine und des Personals gewährleistet ist.
13) Der Gesamtaufbau der Maschine ist einfach, der Betrieb ist sicher und stabil, die Steuerung ist zuverlässig und die Bedienung ist bequem.

Hauptkomponenten und Funktionen

1)Materialzufuhrmechanismus: Konfiguration mit einer einzigen Materialrutsche;
2) Separator-Folienvorschub- und Korrekturmechanismus: Spannwelle zum Laden des Materials und Spannrolle zum Abwickeln des Materials, mit automatischer Präzisionskorrektur des Materialwegs;
3)Pick{1}}und-Bewegungsmechanismus: Abwechselnde Materialaufnahme und -platzierung nach links und rechts, angetrieben durch ein servomotor-gesteuertes Hochgeschwindigkeits-Linearbewegungsmodul, Umschalten zwischen Materialtrichter, sekundärem Positionierungstisch und Stapeltisch;
4)Stapeltischmechanismus: Servomotorgesteuerter Hebe- und Senkstapeltisch mit Servomotorsteuerung für die Hin- und Herbewegung zwischen positiven und negativen Elektroden, Sammeln der Elektroden und Falten der Trennfolie in Z-Form;
5)Klemmmechanismus: Servomotor-angetriebener Klemmmechanismus für bidirektionale X-Y-Verbundbewegung, Klemmen und Positionieren der Elektroden und des Separatorfilms;
6)Elektrodenaufnahme-und-Mechanismus: Ein Zylinder steuert einen Vakuumsaugnapf, um eine versetzte Aufnahme und Platzierung von positiven und negativen Elektroden zu erreichen;
7)Mechanismus zum Aufbringen des Klebebandes: Ein Materialvorbereitungsgerät schneidet das Klebeband auf eine feste Länge und bringt es am Ende der Separatorfolie an, um zu verhindern, dass sich die Batteriezelle löst.
8)Entlademechanismus: Die heiß-gepressten Batteriezellen werden zur Entladeposition geschickt und der Stapel- und Sammelvorgang wird automatisch erkannt.
9) Elektrische Steuerung:
Es verwendet eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) zur automatischen Steuerung und einen Touchscreen für die Mensch-Maschine-Schnittstelle. Es verfügt über Spannungsregelung, automatische Abweichungskorrektur und ein Hochgeschwindigkeits-Servo-Bewegungssteuerungsmodul.
 

Gerätespezifikationen und technische Parameter

1. Konfigurationsanforderungen
• Eingangsleistung: 380 V ± 10 % – 50 Hz; Leistung: 10 KW
• Umgebungstemperatur: 5 bis 45 Grad
• Druckluftquelle: 0,5–0,7 MPa 0,5 m³/min
2. Geräteabmessungen: Länge x Breite x Höhe ≈ 2550 x 2650 x 2050 mm
3. Gewicht der Ausrüstung: ca. 3,5 t
4. Anwendbare Spezifikationen: (Elektrodenblätter) Länge 100–330 mm, Breite 80–180 mm
5. Elektrodenblattzuführungen: 1 negative Elektrode, 1 positive Elektrode
6. Ausgabemethode: Der Roboterarm platziert die Blätter in einer festen Position und stapelt sie automatisch
7. Abwickelmethode: Aktive Spannungsabwicklung mit Expansionswelle, automatische Korrektur, Spannungsregelung
8. Materialrollendurchmesser: < 200 mm
9. Dicke der fertigen Batteriezelle: 5–22 mm
10. Genauigkeit der Separatorausrichtung: Kleiner oder gleich ±0,3 mm (Endflächenausrichtung)
11. Elektrodenstapelgenauigkeit: Kleiner oder gleich ±0,5 mm (Mittelabweichungswert)
12. Genauigkeit der Separator- und Elektrodenstapelung (längs): Kleiner oder gleich ±0,3 mm (Mittelabweichungswert)
13. Stapelgeschwindigkeit: Weniger als oder gleich 2,0 Sekunden/Stück