在二次電池的中段工藝中，電池焊接機首先需要將卷繞/疊片之后的電芯進行快速熱壓，以實現(xiàn)電芯的壓實，然后對電芯的正負極耳進行超聲波焊接；
課題
1、壓力波動大，造成包裹不良或注液不足
目前，壓力波動控制在10%左右，造成電芯厚度偏差較大，當電芯實際厚度比要求大時，在后續(xù)的包裝處會出現(xiàn)包裹不良；當電芯厚度比要求薄時，電芯則會在注液處出現(xiàn)電解液注液不足。
2、設備安全防護等級不達標，存在安全隱患
為了給員工創(chuàng)造一個更安全的工作環(huán)境(根據(jù)OSHA要求)，避免事故發(fā)生，且以更高地安全標準投放歐盟市場，需對設備實施有效的安全防護措施，使設備安全防護等級達到D級。
解決方案
1、通過PID優(yōu)化，有效控制壓力波動
常規(guī)PID容易出現(xiàn)超調或穩(wěn)定時間過長等現(xiàn)象，因此，需要針對現(xiàn)有PID進行優(yōu)化。
優(yōu)化后的PID閉環(huán)控制模型：
在過渡點，將設備速度降低，以控制壓力波動，不讓壓力變化過大；在到達一定壓力值后，再切換PID控制，實現(xiàn)壓力波動≤5%，且穩(wěn)定時間更短。
2、根據(jù)4個步驟，針對性地制定安全防護對策
安全防護主要分為4個步驟：
1、風險識別
2、風險評估
3、安全防護對策
4、PL等級評定。
首先，焊接機的風險識別主要有以下幾個方面：
1， 熱壓工位處的熱壓伺服：熱壓下壓時有可能擠壓到人；
2， 焊機工位處，焊機焊接時有觸點風險；
3， 人員意外進入設備內可能引起沖撞；
4， 機器人取放料時可能擠壓到人；
5， 轉盤工位處，轉盤運動時有碰撞人員的風險；
其次，風險評估，為了解決機器人的風險點，基于ISO13849-1（GB/T16855.1）的評定表如下圖所示：
第三，安全防護對策，主要以3個方面來實施：
1， 安全冗余回路設計：采用雙通道輸入/輸出構成冗余回路，提高硬件回路Category等級
2， 提高MTTFd值：根據(jù)設備運轉實際情況，采用B10d相符的元件；
3， 提升診斷覆蓋率：合理檢查，使用常開閉的機械觸點，使用動態(tài)測試。
PL等級評定，根據(jù)焊接機的安全設計方案進行安全等級的計算（IS013849-1：2006風險計算標準）,以低安全回路（單個安全功能）的等級評定為例。
控制系統(tǒng)
■ 機械自動化控制器 NJ / NX系列
■ AC伺服系統(tǒng) 1S系列
■ 安全控制單元 NX系列
■ 圖像處理系統(tǒng) FH系列
■ SCARA機器人 Cobra 450/650系列
■ 安全光幕 F3SG-SR/PG 系列
實現(xiàn)價值
1、壓力波動≤5%
2、設備安全等級=D級
【經(jīng)營層】
■ 在二次電池行業(yè)高速發(fā)展的背景下，快速應對市場變化，通過提升熱壓的壓力控制精度、以及整體設備的安全防護等級，大幅升級設備性能，致力于打造業(yè)內新標準，成為競爭中制勝的法則。
【管理層】
■ 熱壓壓力控制精度的提升，完全建立在控制系統(tǒng)與程序的優(yōu)化，無需更改機械結構和運動時間，導入時間更快且成本更低。
■ 通過針對性的安全防護對策，實現(xiàn)符合要求的安全等級，保證了現(xiàn)場操作人員的人身安全，提高焊接機效率的同時保證了產品品質。
【工程師層】
■ 從PLC、圖像處理、伺服、機器人到安全，歐姆龍?zhí)峁┤椎漠a品、解決方案與技術支持，通信無障礙，后期維護更簡單。
■ 歐姆龍工程師全程參與指導，后期項目調整，只需自行修改參數(shù)即可。
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