制片机极片放卷装置设计.docx

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1、课题名称制片机极片放卷装置设计内容提要本课题是针对XX精密机械公司生产的制片机进行极片放卷装置设计，由于是对雅康公司实际产品设计，具有较强的实践性，需实习调研过程。极片放卷装置是制片机上的关键构件之一。它的好坏直接影响极片卷材的的贴胶质量，其中包括容易造成的卷材边部翘边、塔形、振纹、错层等质量缺陷。该放卷装置核心部件主要由拉杆、胀紧套、空心轴、由胀紧块与锥顶组成的斜楔机构、蜗轮蜗杆组成的减速机构以及气缸组成的驱动机构构成，主要完成胀紧卷管以及通过旋转完成传递线速度的作用。它的工作原理为：拉杆从气缸传动机构中获得轴向推动力，通过与锥顶的螺纹连接把推力传递给胀紧块。此时，胀紧块与锥顶组成的斜楔机构

2、通过倾斜的滑块摩擦斜面将拉杆的轴向推力转变为胀紧块的径向推力推动胀紧块径向胀开，从而达到胀紧卷管的目的。同时，由于制片机是走带进行工作，如此，精确的线速度非常重要。但是在极片厚度放卷减少而电机转速不变的情况下，线速度将会越来越慢，这样将产生张力，将严重影响制片机下个走带的极片贴胶。而且，放卷装置在开机、关机、增速、减速过程中，产生的张力损害非常大，针对这种情况，我专门设计了极片走带线速度的PLC控制，做到线速度的实时动态监控与调整。解决了由于产生张力导致极片放卷制片不高的问题。ISummaryThis topic is for Ya Kang precision machinery compa

3、ny production machine forrolling device pole piece design, because is the actual product design elegant kangcompany, with strong practicality, to practice the research process. Pole piece rollingdevice is one of the key components production machine. It is good or bad directly affectthe quality of p

4、ole piece rolling material of stick glue, including easy to cause the coil sidebecome warped edge, tower, vibration grain defects, wrong layer, etc.Rolling device which core part is mainly composed of bar, bulging tight cover,hollow shaft, consisting of the swelling and cone roof wedge mechanism, wo

5、rm gear andworm drive mechanism of retarding mechanism and cylinder, mainly done the swellingvolume tube, and passed through the rotating linear velocity. Its working principle is: thepull rod from cylinder actuator axial thrust, thrust through with threaded connection on thetop of the cone to the s

6、welling. At this point, the swelling and cone top of inclined wedgeinstitutions through the inclined sliding block friction slope will pull rod axial thrust intoassortments of tight piece of radial thrust push tight piece of radial bulge, so as to achievethe aim of the swelling volume tube. At the s

7、ame time, due to the production machine is goto work, so, the accurate linear velocity is very important. But in plate thickness to reducethe motor speed is constant, linear speed will be slower and slower, this will create tension,will seriously affect the production machine next pole piece stick a

8、dhesive tape. Rollingdevice and, in the process of start-up, shutdown, growth, slow down, the tension damage isvery big, in this case, the special design of the linear velocity of the PLC control, linearvelocity of the real-time dynamic monitoring and adjustment. Solved due to generatetension rollin

9、g production sheet was not high.II目录内容提要ISummary II1绪论11.1 课题来源11.2 国内外研究现状11.3 制片机简介21.4 本课题研究的内容32设计参数及执行机构结构设计42.1 设计参数42.2 设计要求42.3 执行机构的结构设计42.4 气胀轴的工作原理52.5 零件材料性能的选择与表面处理73减速机构设计与力学计算113.1 选择蜗杆传动类型113.2 选择材料113.3 按齿面接触疲劳强度进行设计113.4 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸123.5 对蜗轮轴的设计153.6 箱体尺寸的计算193.7 小结204放卷装置的PLC张

10、力控制系统214.1 PLC的基本概念214.2 PLC的基本结构214.3 PLC的工作原理224.4 张力控制器234.5 伺服电机与联轴器的选型254.6 控制系统工作原理图265气缸的选型与驱动设计275.1 气缸的选择275.2 气缸各机构数据计算285.3 气缸装配图32设计总结33图纸目录34参考文献35致谢361绪论1. 1课题来源本实用新型设计涉及一种锂电池制片机。制片机是一种将成卷极耳、极片，胶纸放置在机器上，自动完成极耳焊接，极耳包胶，极片贴胶，并按工艺要求将极片裁切成设定的长度或收成卷料的一种自动化设备。在雅康公司自动制片机车间长达两个月的实习时间里，对制片机有一定的了

11、解，特别对制片机放卷系统有一定的研究。故选制片的放卷系统作为此次设计的课题。1.2国内外研究现状国内制片以雅康公司为例，拥有10多项国家专利。特别适合中国锂电生产工艺要求。雅康制片机采用独有的卧式结构，结构精致紧凑（约2mXl.2mXl.6m）,充分运用了人机工程学原理，操作维护方便，调试简单。品种多样、规格齐全，形成一系列适用于方形、圆柱、聚合物、动力等锂离子电池的制片机。制片机特点：1 ,高合格率299%2 .高效率3,产品换型快捷（0. 5小时完成）4.模组化设计.可任意组合成20多种适用不同工艺的产品。5,独有的贴胶方式，贴胶气泡均控制在1以下，甚至无气泡，贴胶合格率均控制在99%以上

12、。深圳清华大学研究院研究的HLPC、HLPA型制片机第一批12台已通过验收，在深圳“比克”公司调试完成，实现收入426万元，各项技术指标均达到客户要求.HLPC、HLPA制片机改进型第一批10台通过验收，在深圳“力多威”公司调试完成，实现收入268万元，各项技术指标均达到了客户要求.给中国锂电池产业的发展提供了强有力的支持，填补了国内锂电池专用设备制造行业的空白该项目主要研发了锂电池全自动制片机等设备，研发、制造设备的技术已经接近日本、欧美的水平其中的关键技术及创新点:收、放卷全部采用伺服马达，有恒定收卷张力，收、放卷有伺服纠偏系统,保证收卷整齐.自动送极耳，自动在极耳上包绝缘胶纸.自动钾接极

13、耳并压平（HLPA负极机）.自动超焊极耳（HLPC正极机），自动进行极片双面和单面贴绝缘胶纸.1.3 制片机简介此处以雅康公司研发的制片机为例介绍制片机的架构和特点：雅康公司制造设备的技术已经接近日本、欧美的水平。目前雅康研发了锂电池全自动制片机、高速制片机等设备，给中国锂电池产业的发展提供了强有力的支持，填补了国内锂电池专用设备制造行业的空白。1.3.1 制片机系统架构：纠偏机构：料卷由电机驱动主动开卷，极片张力恒定；纠偏电机驱动丝杆副对料卷位置进行自动调整，使极片单侧边缘位置稳定。极耳供给及切断机构：极耳整盘供料，主动式放卷。气缸夹住极耳并向前送出，当焊接完成后将极耳剪断。可方便调整极耳长

14、度及位置。更换极耳宽度时，须更换相应规格件。极耳包胶机构：极耳行进过程中包小胶带，胶带宽度变化时，须更换相应规格件。极耳焊接机构：采用超声波焊接机进行极耳焊接。根据涂层位置自动焊接，焊接时间、压力、行程及速度可调；同时还设有防粘模装置。（建议正极极片用新动力超声焊机,负极用必能信超声焊机）。极片牵引机构：伺服马达驱动定长轮对极片进行牵引，大包角设计，并且设有极片压轮。极片储料机构：过渡轮固定在竖直布置的直线导轨滑块上，对极片进行储料，张力恒定，不易出现断带现象。过渡轮达到极限位置，自动停机报警。贴保护胶带机构：根据涂层位置自动贴保护胶带，精度高，结构稳定，调整方便。极片除尘装置：采用毛刷清除极

15、片表面上的粉尘，并采用负压收集至过滤器内，真空源客户自备。极片收卷机构：极片料卷由3英寸气涨轴固定，料卷由电机驱动主动收卷，极片张力恒定；纠偏电机驱动丝杆副对料卷位置进行自动调整，使极片收卷稳定。1.3.2 功能特点：1、适用于方型、圆柱、聚合物、动力等各类型电池生产自动制片机。2、精心打造潜心研究解决一系列高难度问题；金属超声波精密稳定焊接；精确的极耳包胶、极片贴胶（极片可贴二道、四道、六道胶纸及上下对位，错位精密贴胶）；宽胶纸、极片粘贴无气泡；确保极片输送不断带。3、解决了聚合物电池制片极耳供给一致性差等难题。4、克服了极片裁切掉粉，贴胶的极片一次裁切不断等难题，有效的提高了产品品质及生产效率。5、可满足高精密超长尺寸极耳焊接，多极耳精密焊接。6、能自动修正极片的涂布长度。7、模组化设计，拥有多项国家专利。8、技术成熟，采用国外高档进口元器件，机器超稳定，超长适用寿命。9、极片收料方式：切断后，自动成叠收料不切断，自动成卷收料。1.4 本课题研究的内容本设计主要研究制片机的极片放卷装置的设计，由于结构尺寸、机械强度和