工藝介紹

傳統(tǒng)模切工藝，由于切刀無法完整切割物料，會遺留連接邊框，使得物料成本增加。另外，模切刀使用壽命為100萬次，如長時間的連續(xù)運(yùn)行，需及時的更換及維護(hù)，且維護(hù)調(diào)試時間也很長。

因此，如今制造商越來越多的采用激光模切工藝，激光模切速度快，根據(jù)激光功率及振鏡精度，可有效克服物理切割的節(jié)拍限制。另外，可做異形切割，節(jié)省物料，無使用壽命限制，也使得維護(hù)成本大幅降低。

工藝流程：

放卷→加工極耳→激光模切→間隔理料→熱復(fù)合→熱復(fù)合切割→疊片。

其中，放卷采用擺臂PID放卷方式，張力采用比例閥控制氣壓實(shí)現(xiàn)。頂部安裝張力傳感器，以控制張力波動。極耳加工采取XY振鏡控制激光切割極耳。激光模切因Y方向視野不足，采取Y方向直線電機(jī)，X方向振鏡方式，兩者速度配合切割出直線。切割后需對極片進(jìn)行理料，每隔10mm放置一片，后續(xù)用追剪功能控制夾子實(shí)現(xiàn)。

設(shè)備動作流程：

課題

1、如何控制張力波動，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定放卷？

2、追剪動作受到機(jī)械結(jié)構(gòu)及電機(jī)性能限制，速度難以達(dá)到要求。

3、如何使激光在振鏡視野范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，且精準(zhǔn)貼合目標(biāo)切割軌跡？

解決方案

1?

通過卷徑算法優(yōu)化，有效控制張力波動

通過調(diào)整歐姆龍開發(fā)的專用卷徑計(jì)算FB的濾波時間shatime及measurrev分辨率兩個參數(shù)，可輕松實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)卷徑計(jì)算的精度及更新時間，使卷徑計(jì)算更加準(zhǔn)確。

此種卷徑計(jì)算方式只需將實(shí)時放卷轉(zhuǎn)速與牽引速度寫入，即可計(jì)算出實(shí)時卷徑，經(jīng)濾波處理后即可。

2?

通過雙夾追剪，實(shí)現(xiàn)更高的追剪速度

在切割極片時，使用夾子，將極片在左右夾速度一致時切割完成，然后夾子抬起加速下料，下料完成后加速回到起始位置等待下一次檢測極耳后運(yùn)行，左右交替實(shí)現(xiàn)左右換手動作。

同步曲線如圖所示，將過加速段速度與物料一致，然后夾子固定極片，之后放開加速返回。

3?

通過振鏡的軌跡控制，實(shí)現(xiàn)切割的高速高精度

通過程序設(shè)定，使激光打出5*5點(diǎn)位表格，利用二次元測量各點(diǎn)距中心點(diǎn)的XY坐標(biāo)，再通過計(jì)算補(bǔ)償值、生成補(bǔ)償表，解決振鏡存在的畸變特性。

將工藝要求中各段軌跡在運(yùn)動程序中編寫，使用電機(jī)跟隨以及時基控制功能，與外部編碼器信號關(guān)聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)振鏡移動與設(shè)備料帶移動和停止的同步。

對于切割形狀相同但尺寸要求不同的產(chǎn)品，可直接通過EtherNet/IP或上位機(jī)安裝PDK軟件與控制器通訊，傳送軌跡尺寸實(shí)現(xiàn)快速換型。

控制系統(tǒng)

機(jī)械自動化控制器 NJ / NX系列

AC伺服系統(tǒng) 1S系列

可編程多軸運(yùn)動控制器 CK3M系列

可編程終端 NA / NB系列

實(shí)現(xiàn)價(jià)值

效率：

速度＞500mm/min

放卷PID為放卷標(biāo)準(zhǔn)速度的百分比疊加。在卷徑較小時，放卷轉(zhuǎn)速較快，擺臂動作時需要調(diào)節(jié)的量也較大。相應(yīng)的卷徑大時調(diào)節(jié)量變小。按此對應(yīng)關(guān)系變更P值會更穩(wěn)定。

精度：

速度60m/s，裁切分段±0.25mm，成品±0.5mm

如圖所示，最終振鏡XY坐標(biāo)移動軌跡行程首尾相接的近“8”字型軌跡，重復(fù)切割無軌跡偏移，同時切割速度與精度滿足要求。

【經(jīng)營層】

■ 在激光模切工藝不斷發(fā)展的背景下，快速應(yīng)對市場變化，通過算法優(yōu)化解決追剪效率不足、切割精度不足的行業(yè)課題，大幅升級設(shè)備性能，助力打造業(yè)內(nèi)Top競爭力。

【管理層】

■ 追剪效率與切割精度的提升，完全建立在控制系統(tǒng)與程序的優(yōu)化，無需更改機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動時間，導(dǎo)入時間更快且成本更低。

■ 歐姆龍機(jī)械自動化控制器NJ/NX系列，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析，改善管理課題，提高生產(chǎn)效率。

【工程師層】

■ 歐姆龍機(jī)械自動化控制器NJ/NX系列，內(nèi)置各類算法實(shí)現(xiàn)的功能塊，僅需寫入最基礎(chǔ)的參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)，調(diào)試簡單，開發(fā)周期短。

■ 歐姆龍工程師全程參與指導(dǎo)，后期項(xiàng)目調(diào)整，只需自行修改參數(shù)即可。