叠片机说明书.docx
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叠片机说明书
1
叠片机功能与特点.....................................................................................................
2
2
设备规格.....................................................................................................................
3
3
设备技术特点.............................................................................................................
3
4
设备性能.....................................................................................................................
3
5
操作说明.....................................................................................................................
5
5.1
控制面板..........................................................................................................
5
5.2
台面面板..........................................................................................................
5
5.3
开机与急停......................................................................................................
5
5.4
报警指示灯......................................................................................................
6
5.5
开机准备工作..................................................................................................
6
6
人机界面.....................................................................................................................
6
6.1
自动模式界面..................................................................................................
7
6.1.1机器运行状态.........................................................................................
8
6.1.2功能操作按钮.........................................................................................
9
6.1.3界面切换按钮.......................................................................................
10
6.2
点动界面.......................................................................................................
10
6.3
机器状态.......................................................................................................
15
6.4
运行状态.......................................................................................................
17
6.5
参数设置.......................................................................................................
18
6.5.1可调参数...............................................................................................
18
6.5.2确定参数...............................................................................................
20
6.6
报警界面........................................................................................................
22
6.7
帮助界面........................................................................................................
23
7
常见故障报警及解决办法.......................................................................................
24
7.1
叠片报警........................................................................................................
24
7.2
取芯报警........................................................................................................
27
8
维护和保养...............................................................................................................
28
1叠片机功能与特点
本叠片机为100AH动力电池专用自动化设备；可用于电芯自动相互交叉叠片，
自动完成设定数量的正负极片数，为电池的下一工序做好准备。
本叠片机主要针
对100AH电芯设计，电池极片的尺寸为：
200mmx300mm。
1）叠片机结构特点
★本叠片机采用三站式叠片，可靠性高，结构紧凑
★负极极片盒为直线换位；可自动换盒
★正极极片盒为旋转换位；可自动换盒
★取芯机械手安装在正极转盘上；可自动完成取芯
★隔膜采用主动放膜
★叠片台采用自动叠片
2）工艺流程
利用机械手左右运动时在正极、负极两极片盒中吸取极片，在叠片台上交替放下极片，同时使隔离膜随吸盘架左右运动，反复折叠，实现电芯的叠片组装，最后形成完整的电芯；
3）主要部件及功能
序号
机构名称
功能
1
机架
整机结构骨架及防护外罩
2
正极储料机构
储放极片，每取走一片，料盒自动下降，防止极片粘，
极片取空时，自动旋转换位
3
负极储料机构
功能同上，但极片取空时，自动直线换位
4
极片输送机构
控制吸盘换位，并带动隔膜做往复运动
5
叠片台
每送来新片，立即抽出，重新压紧，以保证极片位置
正确；并随电芯厚度增加，叠好的极片逐渐下降
6
隔膜供料机构
主张放隔离膜、恒张力、并在准确位置稳定放出
7
电芯取出机构
用机械手将叠好的电芯整体取出
和正极片盒在同一转盘上
8
电器控制系统
控制整机准确运行
9
纠偏系统
隔膜自动纠偏到精度范围
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2设备规格
本叠片机工作配置：
1）工作电源电压：
220V/50Hz；可直接用220V市电
2）本叠片机设计功率：
1kw
3）叠片机实际使用功率：
0.5KW
4）压缩空气：
≥0.6MPa
5）真空：
＜8x10-1BAR
6）设备重量：
约1000KG
7）设备尺寸：
长x宽x高:
1900mmx1000mmx1600mm
8）隔膜料卷直径：
＜200mm
3设备技术特点
1）本叠片机可生产成品电芯厚度：
15~30mm
2）隔膜放出速度：
0~10米/分
3）隔膜放卷方式：
隔膜放膜采用主动放膜，可自动跟踪叠片速度；自动纠
偏；双辊浮动
4）隔膜纠偏精度：
≤0.5mm（端面对齐度）
5）极片叠合精度：
≤±0.3mm（中心偏差值）
6）隔膜与极片叠合精度（纵向）：
≤±0.3mm
7）额定叠片速度：
20片/分
8）最高叠片速度：
30片/分
9）极片尺寸规格：
正极片长度300mm,宽度200mm,（不含极耳）
负极片长度302mm，宽度202mm，（不含极耳）
10）极片料盒：
正极盒2个（自动旋转换盒），负极盒2个（自动直线换盒）
11）极片盒采用一个在线叠片生产，一个放极片储备
12）电芯取出方式：
机械手自动出料（直线取芯、旋转换位）
13）隔膜最大直径：
200mm
4设备性能
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叠片机性能特点
1）叠片采用左右取料，中间交替直线式叠放的方式，结构紧凑效率高；
2）吸盘架运动定位采用伺服电机、滚珠丝杠组件，实现高速、平稳、精确
定位；
3）隔膜自动放卷，主动速度跟踪，张力恒定，连续纠偏，保证叠片、缠绕整齐一致；
4）机械臂取放料稳定可靠，具有取料与否的自动确认及记忆功能；
5）正极片料盒双工位交替运行，直线电机升降；转动电机转换三工位；
6）叠片台恒压浮升，保证电芯叠片台面高度恒定、压力恒定；
7）可编程控制器集中控制，触摸屏实现人机对话，操作方便、快捷；
8）叠片数量通过触摸屏设定，并记忆叠片数量、生产电芯数量；
9）运行中发生故障，能自动报警，并指示故障所在位置；清报警后能自动修复；
10）型材机架，安装有机玻璃门，保证设备清洁；
11）安全、稳定，控制可靠、操作方便；
安全性能
★合金及玻璃的全封闭外罩，四周门上均可装安全开关；
★机器动作的各个环节，均有信号检测和采集系统，随时将运行情况传输
给中央控制中心。
以保证各部件运动互相协调，不发生错误动作；
★对自动模式、手动模式下的动作都进行了互锁保护；
★出现故障会自动报警，并自动暂停叠片机；清报警后能继续工作；
★对强电部分接头都进行了绝缘保护处理。
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5操作说明
5.1控制面板
控制面板为叠片机自动生产的电气控面板；安装在叠片机机柜内部。
面板上面安装的元件主要包括：
开关、PLC、继电器、电磁阀、压力表、接线端子、直流电源、变频器、伺服控制器等。
面板上开关主要有：
空气开关总、电控制开关、放膜电机开关、PLC控制开
关、直流电源控制开关、伺服电机控制开关、维修插座开关和柜内照明开关，共
8个。
三个压力表：
一个真空压力表，两个压缩空气稳压表。
5.2工作台面面板
为了方便工作人员操作，在叠片机叠片台面右侧边角处各安有两个按钮：
黑色（ON）和红色（OFF）。
前后两个黑色（ON）按钮的功能相同，同为手指打开控制按钮，此按钮在自
动工作模式下，完成取芯工作后可使用；方便操作人员取出叠好后的电芯；在取
芯过程中操作无效。
前后两个红色（OFF）按钮的功能相同，同为暂停键。
此按钮与触摸屏上的
暂停键功能相同；为方便操作人员暂停叠片机自动工作而设计。
另外，此按钮只能暂停机器，如要恢复运行，必须按触摸屏上的运行键。
5.3开机与急停
叠片机启动开关与急停开关安装在叠片机右侧板面上。
右侧板上有两个按钮和两个指示灯。
红色按钮为急停开关，按下为急停，右旋为打开急停开关；此开关在出现紧
急事故时使用；切记不可作为机器开关用。
急停开关按下后，机器将关闭总电。
黑色旋钮为上电、断电开关，顺时针上电，逆时针断电；绿灯为电源指示灯，上电后灯亮。
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5.4报警指示灯
在叠片机的前部机器上方安装了三色的声光报警指示灯。
指示灯有三种颜色：
红色、黄色和绿色；指示灯点亮后，灯将每秒一次闪烁工作。
绿灯——正常运行指示灯；此灯亮时，说明叠片机在自动模式正常叠片中；红灯——故障报警指示灯；此灯亮时，说明机器在报警中；报警时，机器自
动转为暂停模式，只有清除报警后，方可继续正常工作；
黄灯——暂停指示灯；此灯亮时，说明叠片机处于暂停状态下；
蜂鸣器——叠片机报警与工作提示音；蜂鸣器响分为两种情况：
报警和提示。
蜂鸣器响三声及三声以上时，叠机片出现故障报警；同时，指示灯红灯亮。
另外，为了提示工作人员在空的极片盒中放后对应极片，叠片机自动换盒时，蜂鸣器响一声；正极换盒与负极换盒时都会有提示声；
叠片机完成叠片工作，准备取芯时，及取芯完成后，也会使蜂鸣器响一声。
蜂鸣器响一声提示：
正极换盒、负极换盒、准备取芯、完成取芯。
5.5开机注意事项
1）在打开电源开关前，请打开压缩空气气源、打开真空泵及真空气源；
2）请检查机构工位，使各个机构在正确的位置；
3）清除操作台面上的物品；
4）接好气源、气路，插好各电气插头；
5）在正极和负极的储料盒中放入适量的极片（极片的高度最好不好超过料盒的2/3高度）；
6）装好隔离膜并牵引到叠片台的正确位置（压板压紧隔膜后，转动气胀轴，张紧隔膜，使浮动辊的位置在放料低位（三个传感器的中间位置）；
7）打开控制板上的空气开关，打开机器电源开关，机器上电；
8）在操作面板参数设置界面进行必要的参数设置；
9）在操作面板主界面按复位按钮，使机器调整各工位到就位状态。
10）在复位前，转盘必须在三个工位之一（即正极A盒位、正极B盒位、取
芯机构位），否则，机器不能完成自动复位；
11）在打开电源开关前，请保证吸盘水平位置不在最左边；否则，不能保证吸取极片时，吸在极片的中间；
6人机界面
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本章主要介绍叠片机的控制操作；通过触摸屏控制叠片机工作。
触摸屏主要包括以下界面：
自动模式界面、用户登录界面、手动模式界面、参数设置界面、状态显示界面、报警界面、帮助界面等。
自动模式界面主要控制叠片机的自动化工作，并实时显示叠机片工位状态及当前运行状态；
手动模式界面下可进行单独单步控制叠片机动作；
参数设置界面主要设置叠片数目等参数；
报警界面在出现报警时，会自动弹出，显示报警原因，方便操作人员恢复；清除报警后，自动消失；
状态显示界面可实时显示当前叠片机状态,包括机器状态界面与运行状态界面。
机器状态用来监控显示叠片机传感器状态；
运行状态用来显示自动叠片与自动取芯时，叠片机当前动作。
叠片机工作模式：
自动模式——控制叠片机自动吸取极片，自动跟随叠片速度放膜，自动叠片，自动取芯，自动准备下一电芯叠片；并能自动的复位及报警时自动暂停。
点动模式——也即手动模式，可单独控制叠片机机构动作。
6.1自动模式界面
自动模式界面分为机器运行状态、功能操作按钮和界面切换按钮三个部分,
此页面中的所有数值为状态显示，均不能更改；自动模式界面如图6.1所示。
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图6.1主界面---自动模式界面
6.1.1机器运行状态
页面上方中间的框图是机器运行状态的简略图，如图6.2所示：
1）吸盘架状态
‘上’灯亮——说明左右吸盘都在高位；
‘下’灯亮——说明左右吸盘都在低位；
‘左’灯亮——说明吸盘架平动在左端；
‘右’灯亮——说明吸盘架平动在右端。
2）负极吸盘
吸嘴状‘左’灯亮——说明吸盘在吸取负极极片；左吸嘴下面椭圆灯亮——说明吸盘吸上了负极极片。
3）正极吸盘
吸嘴状‘右’灯亮——说明吸盘在吸取正极极片；右吸嘴下面椭圆灯亮——说明吸盘吸上了正极极片。
4）负极料盒
‘A盒’灯亮——负极A盒在吸盘可取料位置；
‘B盒’灯亮——负极B盒在吸盘可取料位置。
5）正极转盘
‘夹芯’灯亮——手指（夹芯机构）在正极取芯位置；
‘A盒’灯亮——正极A盒在正极可取料位置；
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‘B盒’灯亮——正极B盒在正极可取料位置；
6）压板“四部曲”
两个对称结构分别代表前面的压板和后面的压板的位置状态。
从左下角开始顺时针的四个位置分别表示：
压板在外侧高位，压板在内侧高位，压板在内侧低位，压板在外侧低位。
图6.2机器运行状态简图
7）隔膜状态
如图6.3所示，为隔膜状态指示。
‘隔膜状态’——绿灯表示有隔膜，红灯表示无隔
膜；
‘高位中位低位’显示的是当前浮动辊所在的位置；当浮动辊在对应位置时，对应的绿灯亮。
‘速度’显示的是当前放膜电机的速度。
8）极片状态
‘极片状态’显示四个料盒有无极片，例如：
如果正
图6.3隔膜状态
极A盒显示为绿灯，表示正极A盒有料；如果显示为红灯闪烁，则表示该盒无料。
9）叠片计数‘叠片计数’显示的是已经叠玩的正极和负极的片数。
‘正片目标数’和‘负片目标数’分别显示的是预设的一个电池所需要的正
极片和负极片的数目。
6.1.2功能操作按钮
操作按钮有“暂停/运行”、“手动/自动”、“复位”、“启动”、“停机”按钮。
1）暂停/运行
暂停——在自动模式也有效。
机器启动后，如果有需要暂停的情况，则可以
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按此按钮，或者按下台面上的“暂停”按钮；按下后，‘暂停’灯亮，说明此时机器处于暂停状态。
运行——按下‘暂停’键以后，此按钮上的文字变换为‘运行’，如果要恢复机器运行，则可以按此键，此时‘暂停’灯灭，‘运行’灯亮，说明机器处于运行状态。
此为“暂停”按钮和“运行”按钮彼此切换
2）手动/自动
自动——与‘暂停’和‘运行’键使用方法一样，按下‘自动’后，自动灯亮，机器处于自动运行状态；
手动——在按下‘手动’键后，此按钮文字变为‘自动’，此时，机器处于手动运行状态，手动指示绿灯亮。
此为“手动”按钮和“自动”按钮彼此切换。
3）复位
复位——在自动模式下，按‘复位’后，机器进行初始化，所有的参数恢复到默认值，机器自动运行到初始状态。
注：
只有在机器处于运行和自动状态时，才能复位成功，否则，机器停止不
动。
当复位结束，‘就位’灯亮，此时机器准备就绪，可以启动自动叠片。
4）启动
启动——当机器处于‘运行’、‘自动’状态下；并且完成复位后（‘就位’灯亮），按下此‘启动’按钮，机器开始运行，进行叠片工作。
5）停机
停机——启动后，在机器的自动叠片工作中，如果按停机按钮，机器停止运行，如果此次叠片工作没有完成，停机后无法继续叠片。
注：
此键在完成一个电芯叠片工作，并取芯后再使用；否则，电芯报费。
此按钮为软件关机键，请小心使用。
如果下班，可按此键，停机，可以断电。
6.1.3界面切换按钮
位于主界面最下面的六个按钮，如图6.4所示；点击后进入相应的界面，下面将详细介绍这些按钮对应的界面功能。
图6.4界面切换按钮
6.2点动界面
点动机器需在自动模式界面把手动/自动按钮选成手动状态，否则点动失效。
如果需要强制点动，则可以按‘强制手动模式’（此时，不需要将主界面中手动/自动按钮切换成手动）。
点动界面如6.5所示。
‘强制手动模式’为机器报警后，如果故障不能在短时间内恢复，方便维修
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设置。
请小心使用！
否则出现后果自负。
以下所有限制条件在程序中已经写上保护。
界面左侧一列显示的是机器某些部位的状态，作为点动的提示。
图6.5点动界面
1）底板动作
（1）底板上升：
按此键，底板上升；
限制条件：
无
（2）底板下降：
按此键，底板下降；
限制条件：
无。
2）切刀动作
分为切刀上升、切刀下降、加热刀、停加热4个功能动作。
右侧为状态指示灯。
灯亮，说明机器已完成该指令，并且该机构已经到位。
（1）切刀上升：
点击后切刀升到高位；
限制条件：
夹心伸到叠片台位置时不能上升切刀；已经在高位不能动作。
（2）切刀下降：
点击后切刀下降到低位；
限制条件：
切刀已经在低位时，不能下降。
（3）加热刀：
点击后开始加热热刀；
限制条件：
已经在加热中时，不能加热刀；
注：
为保护热刀丝；点动加热刀后，请在十秒内停止加热；否则，将自动停止加热。
（4）停加热：
点击后停止加热热刀；
限制条件：
无。
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设置。
请小心使用！
否则出现后果自负。
以下所有限制条件在程序中已经写上保护。
界面左侧一列显示的是机器某些部位的状态，作为点动的提示。
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