隨著國家對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的扶持力度逐年加大，其核心動力領(lǐng)域動力鋰離子電池將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展期。與傳統(tǒng)動力鋰電池相比，鋰離子電池具有能量密度高、重量輕、使用壽命長、綠色環(huán)保、回用率高等特點。目前，生產(chǎn)鋰離子電池首先選擇兩種生產(chǎn)技術(shù)，一種是纏繞，另一種是疊層，而生產(chǎn)大容量的新型動力鋰離子電池往往選擇疊層技術(shù)。在層壓鋰離子電池的核心部件中，電池的最后一步是粘合。隨著客戶對產(chǎn)品的技術(shù)水平、功率和質(zhì)量要求越來越高，傳統(tǒng)的手工粘接劑已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的要求，所以研究高效、主動的粘接劑機(jī)是市場的迫切要求。本文重點介紹了一種基于PLC的鋰離子電池主動膠黏機(jī)控制系統(tǒng)，并對系統(tǒng)的硬件和軟件規(guī)劃進(jìn)行了詳細(xì)的討論。

2.鋰離子電池主動膠黏機(jī)的工作原理

鋰離子電池主動膠黏機(jī)是一種具有主動取料、粘接、短路檢測和切割功能的全主動包裝設(shè)備。

其工作原理是在主動貼膜機(jī)中一起生產(chǎn)鋰離子電池電池片，主動膠帶制備操作。該工藝的具體步驟有五個:壓制、層壓、拉伸、切割和真空吸附。覆膜機(jī)生產(chǎn)出鋰離子電池后，取芯機(jī)械手將覆膜臺上的電池取出，通過絲杠轉(zhuǎn)移到涂膠機(jī)上進(jìn)行涂膠。因為貼膜工藝出現(xiàn)的電池體積比較大，貼一根膠帶往往無法達(dá)到固定電池的目的，所以這里計劃貼三種橡膠工藝。每次膠粘劑粘貼后,細(xì)胞的移動距離(距離可以設(shè)置觸摸屏),一起活躍膠粘劑粘貼機(jī)磁帶準(zhǔn)備操作,如磁帶準(zhǔn)備操作的結(jié)束和終止細(xì)胞的操縱者,粘貼的過程,所以重復(fù)三次。每粘一根膠水，通過光電彩色傳感器檢測膠帶是否被粘上，假如粘上的膠帶是正常的，則進(jìn)行下一步處理，假如粘上的膠帶不正常，則從頭再粘上最后一根膠水。錄制過程結(jié)束后,細(xì)胞的機(jī)械手將錄制到短路試驗位置,短路測試儀器短路測試,假如合格的會被輸送到切割帶切割,假如不合格的會被輸送到切割廢盒子。

3.電氣系統(tǒng)硬件規(guī)劃

3.1公司選擇

活性膠粘劑機(jī)電控制計劃的一部分,考慮到膠機(jī)流程,操作麻煩,和PLC可靠性高,控制功能強(qiáng),編程方便,操作方便等優(yōu)點,所以作者選擇可編程邏輯控制器為核心控制組件。控制系統(tǒng)采用日本歐姆龍公司生產(chǎn)的SYSMACcp1h-xa40dt-dPLC。PLC的CPU單元采用DC24V電源，DC24V輸入，晶體管漏極輸出，內(nèi)置輸入24點，輸出16點，并可完成高速計數(shù)器4軸，脈沖輸出4軸。基本指令每步0.1微秒，程序最大容量為20K步，指令約400種，是一個功能強(qiáng)大的小型積分PLC。由于其結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)大、性價比高的特點，非常適合系統(tǒng)規(guī)劃要求。

3.2硬件設(shè)備

系統(tǒng)硬件設(shè)備結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，包括CPU單元、輸入(光電方位角開關(guān)和膠接傳感器)、操作面板(觸摸屏和指示燈)、控制元件(伺服驅(qū)動器和電磁閥)、執(zhí)行元件(伺服電機(jī)、直流電機(jī)、氣缸)等部件。取芯電機(jī)設(shè)有左極限、右極限和原點。拉拔氣缸、切割氣缸、粘貼氣缸各有兩個光電方位角開關(guān)，檢查氣缸是否到位。粘附檢測傳感器檢測膠帶是否附著在電池上。觸摸屏作為設(shè)備的操作界面，接收操作人員的操作指令，指示設(shè)備的操作狀態(tài)。