Strumento di misurazione automatica delle bave completamente automatico

Strumento di misurazione automatica delle bave per l'ispezione dei bordi degli elettrodi delle batterie

Panoramica del prodotto e applicazioni ideali

Il TOB-3020MC-A è uno strumento di misurazione automatica delle bave sviluppato per l'ispezione ad alta precisione delle bave sui bordi degli elettrodi delle batterie. Nella produzione di batterie agli ioni di litio, i fogli di elettrodi vengono prodotti mediante taglio longitudinale o fustellatura di nastri di elettrodi rivestiti, e i bordi tagliati sviluppano micro-bave. Se queste bave superano il limite di specifica, possono penetrare nel separatore e causare cortocircuiti interni. Il TOB-3020MC automatizza il processo di misurazione delle bave, fornendo una misurazione rapida, ripetibile e indipendente dall'operatore dell'altezza delle bave e della qualità dei bordi su fogli di elettrodi catodici e anodici.

Lo strumento è offerto in due configurazioni per adattarsi a diversi flussi di lavoro di produzione e controllo qualità:

1. TOB-3020MC-A (modello con dispositivo di rotazione automatico): Dotato di un dispositivo di rotazione automatico che posiziona e ruota automaticamente il foglio di elettrodi per la misurazione. Questo modello offre un grado più elevato di automazione e produttività, riducendo il coinvolgimento dell'operatore nella fase di posizionamento. (Prezzo di riferimento: 16,2 W/set, dispositivo incluso.)
2. TOB-3020MC-CNC (modello con dispositivo manuale): Dotato di un dispositivo a rotazione manuale (MC002) per fogli di elettrodi. L'operatore carica l'elettrodo e lo posiziona manualmente con il joystick, e la macchina misura le bave sotto controllo CNC. Questo modello è adatto a laboratori e stazioni di controllo qualità in cui gli elettrodi vengono ispezionati individualmente e dove il posizionamento assistito dall'operatore è accettabile.

Entrambi i modelli condividono la stessa piattaforma di misurazione di base: base e colonna in granito naturale (grado 00), guide lineari Taiwan HIWIN e viti a ricircolo di sfere TBI, servomotori AC con controller di movimento a circuito chiuso HZ 4000, telecamera a colori ad alta definizione 4000MT con obiettivo zoom ad alta definizione 1490, riga ottica di precisione da 0,0005 mm e software di misurazione automatica dedicato CNC. La precisione di misurazione X/Y è (2 + L/200) µm e la precisione dell'asse Z è (5 + L/200) µm, supportate da un ampio piano di lavoro interamente in marmo (500 × 380 mm) che fornisce una stabilità termica superiore rispetto ai tavoli in ghisa o alluminio pressofuso.

Ideale per:

• Produttori di elettrodi per batterie agli ioni di litio che ispezionano le bave sui bordi degli elettrodi catodici e anodici dopo il taglio longitudinale o la fustellatura.
• Produttori di condensatori elettrolitici che misurano le bave sui bordi di elettrodi/fogli (come elencato negli oggetti di misurazione).
• Laboratori di controllo qualità negli impianti di batterie che richiedono un'ispezione automatizzata delle bave ad alta produttività con integrazione dei dati.
• Linee di produzione in cui il modello con dispositivo di rotazione automatico (TOB-3020MC-A) può essere integrato in un flusso di lavoro di ispezione degli elettrodi semi-automatizzato.

Hai bisogno di determinare se il modello con dispositivo manuale (TOB-3020MC-CNC) o il modello con dispositivo di rotazione automatico (TOB-3020MC-A) si adatta meglio alla tua produttività di ispezione? Contatta i nostri ingegneri applicativi di misurazione con il tuo formato di elettrodo e il volume di ispezione giornaliero.

Dove si inserisce l'ispezione automatica delle bave nella produzione di elettrodi per batterie

Nella catena di produzione degli elettrodi per celle agli ioni di litio, la fase di ispezione delle bave si colloca immediatamente dopo l'operazione di taglio e prima dell'assemblaggio della cella. Il processo è:

• Taglio longitudinale / fustellatura: Il nastro di elettrodi rivestito viene tagliato in singoli fogli o strisce di elettrodi. L'operazione di taglio produce micro-bave sui bordi tagliati.
• Ispezione delle bave (il ruolo del TOB-3020MC): Gli elettrodi tagliati vengono ispezionati per verificare che l'altezza delle bave e la qualità dei bordi soddisfino le specifiche di processo. In un processo manuale, un operatore ispeziona visivamente il bordo al microscopio e misura la bava a mano: un processo lento, soggettivo e soggetto a fatica. Il TOB-3020MC automatizza questo processo: l'elettrodo viene posizionato (manualmente o tramite il dispositivo automatico) e il software CNC guida la telecamera lungo il percorso programmato, rileva il bordo, misura la bava e registra il risultato.
• Assemblaggio della cella: Gli elettrodi che superano l'ispezione delle bave procedono all'impilamento o all'avvolgimento.

• Oggettività: L'algoritmo di rilevamento dei bordi e la procedura di misurazione sono identici per ogni elettrodo, eliminando la variazione tra operatori.
• Produttività: La macchina misura le bave in più posizioni programmate automaticamente e la funzione di misurazione in lotti consente di misurare più campioni di elettrodi in un unico programma.
• Tracciabilità: Il software di analisi statistica SPC e la capacità di integrazione del database consentono di registrare, analizzare e tracciare i dati sulle bave, supportando il controllo di processo degli utensili di taglio longitudinale e fustellatura (la crescita delle bave nel tempo è un indicatore dell'usura della lama).

Come funziona il sistema di misurazione automatica delle bave

Il TOB-3020MC esegue la misurazione automatica delle bave attraverso una sequenza coordinata di movimento e visione:

• Caricamento dell'elettrodo: L'operatore carica il foglio di elettrodi sul dispositivo. Nel modello TOB-3020MC-CNC, viene utilizzato il dispositivo a rotazione manuale MC002 e l'operatore posiziona il foglio manualmente. Nel modello TOB-3020MC-A, il dispositivo di rotazione automatico posiziona e ruota il foglio sotto controllo del programma.
• Localizzazione della posizione tramite navigazione CCD: La funzione di navigazione CCD fornisce un ampio campo visivo che consente al software di localizzare rapidamente la posizione del pezzo, guidando la macchina verso l'area di interesse senza ricerca manuale.
• Scansione programmata dei bordi: Il software CNC guida gli assi X/Y (fino a 300 mm/s) per spostare la telecamera lungo il percorso di misurazione programmato lungo il bordo dell'elettrodo. L'obiettivo zoom 1490 fornisce un ingrandimento ottico di 1,4–9× e un ingrandimento dell'immagine di 48–500×, in modo che il dettaglio della bava sia chiaramente risolto.
• Rilevamento dei bordi e misurazione delle bave: Il potente algoritmo di rilevamento dei bordi del software individua la linea del bordo dell'elettrodo e viene misurata la bava (la sporgenza oltre il bordo nominale). L'asse Z (fino a 100 mm/s, precisione (5 + L/200) µm) supporta la messa a fuoco e la misurazione relativa all'altezza, se richiesto.
• Registrazione e analisi dei risultati: I risultati della misurazione vengono visualizzati, valutati rispetto alla tolleranza configurata (con avviso rosso di fuori tolleranza) e archiviati. I dati possono essere esportati in Excel, elaborati dal software di analisi statistica SPC o integrati nel database del cliente.

Sistema di controllo e posizionamento:

La macchina utilizza un controller di movimento a circuito chiuso completo HZ 4000 con servomotori AC e righe ottiche di precisione da 0,0005 mm, che forniscono un feedback preciso sulla posizione. Le guide lineari Taiwan HIWIN e le viti a ricircolo di sfere TBI garantiscono un movimento fluido e stabile senza l'attrito che può verificarsi con le guide a croce. I cuscinetti a sfere radiali combinati a doppia cassa originali giapponesi NSK supportano il gruppo vite madre per una precisione a lungo termine.

Due modelli per flussi di lavoro diversi

Il TOB-3020MC è offerto in due configurazioni di fissaggio. La piattaforma di misurazione principale (base in granito, sistema di movimento, fotocamera, obiettivo e software) è identica; la differenza risiede nel modo in cui il foglio dell'elettrodo viene posizionato durante la misurazione.

Entrambi i modelli sono coperti dallo stesso software di misurazione delle bave CNC e supportano la condivisione dei programmi su tutte le macchine TOB dello stesso tipo.

Specifiche tecniche

Elenco di configurazione dell'apparecchiatura

Caratteristiche ingegneristiche chiave del TOB-3020MC

• Costruzione interamente in granito naturale per una precisione a lungo termine - L'intera macchina, incluse le piattaforme di misurazione X e Y, è realizzata in granito naturale. Nel settore, le piattaforme di misurazione sono solitamente realizzate in ghisa o alluminio pressofuso, che si espandono e si contraggono con la temperatura significativamente più del granito naturale, rendendo difficile garantire la stabilità della precisione a lungo termine. La costruzione in granito di grado 00 del TOB-3020MC garantisce assenza di deformazioni, alta precisione e alta stabilità, fornendo il riferimento di misurazione stabile richiesto per la misurazione delle bave al livello di precisione di (2 + L/200) µm.
• Due configurazioni di fissaggio per diversi flussi di lavoro - Il modello con dispositivo manuale TOB-3020MC-CNC e il modello con dispositivo rotante automatico TOB-3020MC-A consentono all'acquirente di selezionare il grado di automazione che corrisponde al proprio volume di ispezione e al flusso di lavoro. Entrambi condividono la stessa piattaforma di misurazione ad alta precisione e il software CNC.
• Misurazione automatizzata delle bave con software CNC - Il software di misurazione automatica dedicato CNC guida la macchina lungo percorsi programmati, rileva il bordo dell'elettrodo con un potente algoritmo di rilevamento dei bordi e misura la bava automaticamente. La funzione di misurazione in lotti riduce l'affaticamento dell'operatore e il programma di misurazione può essere condiviso tra tutte le macchine TOB dello stesso tipo, risparmiando tempo di programmazione quando vengono distribuiti più strumenti.
• Imaging ad alta definizione (fotocamera 4000MT, 48–500×) - La fotocamera a colori ad alta definizione 4000MT con obiettivo zoom ad alta definizione 1490 fornisce un ingrandimento ottico di 1,4–9× e un ingrandimento dell'immagine di 48–500×, risolvendo chiaramente le micro-bave sui bordi dell'elettrodo. La tecnologia di suddivisione dei sub-pixel migliora la risoluzione dei bordi dell'immagine per un'accurata localizzazione del bordo della bava.
• Sistema di movimento preciso (controllo servo a circuito chiuso completo) - I servomotori AC con il controller di movimento a circuito chiuso completo HZ 4000 e i righelli a reticolo da 0,0005 mm forniscono un posizionamento preciso e ripetibile. La velocità di movimento X/Y raggiunge i 300 mm/s per una scansione rapida, mentre le guide lineari HIWIN e le viti a ricircolo di sfere TBI di Taiwan garantiscono un movimento fluido senza impuntamenti. L'accuratezza dell'asse Z di (5 + L/200) µm supporta la misurazione della messa a fuoco e dell'altezza.
• Navigazione CCD per un posizionamento rapido - La funzione di navigazione CCD fornisce un ampio campo visivo, consentendo una rapida localizzazione della posizione del pezzo. Ciò accelera la configurazione dei programmi di misurazione e riduce il tempo speso a cercare la regione di misurazione su ciascun elettrodo.
• Gestione e integrazione dei dati - Il software fornisce la valutazione delle tolleranze con avvisi rossi di fuori tolleranza, analisi statistica SPC dedicata, esportazione in Excel e capacità di integrazione con database. I dati sulle bave possono essere registrati, analizzati e condivisi con il database del cliente, supportando il controllo di processo e la tracciabilità della qualità di taglio dell'elettrodo.
• Sorgenti di luce fredda a LED regolabili - La luce inferiore (trasmessa) e la luce di superficie utilizzano sorgenti di luce fredda a LED regolabili. La luce trasmessa include una lente condensatrice per l'illuminazione a luce parallela, mentre la luce di superficie è una sorgente di luce fredda a LED a 5 anelli e 8 zone. Poiché la luce fredda a LED non genera calore, evita i problemi di espansione e contrazione termica delle sorgenti di luce calda, prevenendo la deformazione secondaria dell'elettrodo misurato.

Ambiente operativo ottimale raccomandato

Si raccomanda il seguente ambiente per mantenere l'accuratezza di misurazione e il funzionamento affidabile del TOB-3020MC.

Temperatura e umidità

• Temperatura: 15–25 °C (ottimale: 22 °C)
• Umidità relativa: 30 %–70 % (ottimale: 55 %)
• Tasso massimo di variazione della temperatura nella stanza: 2 °C/ora

Livello di polvere nell'aria

• La stanza deve essere mantenuta pulita. Le particelle sospese nell'aria più grandi di 0,5 µm non devono superare le 45.000 particelle per piede cubo. Una polvere eccessiva può facilmente causare errori di lettura/scrittura nei dispositivi di archiviazione e danneggiare dischi o testine di lettura/scrittura.

Livello di vibrazione

• Le vibrazioni nella stanza non devono superare 0,5 T (livello di vibrazione). Le apparecchiature vibranti non devono essere posizionate insieme, per evitare l'allentamento di parti meccaniche, connettori e contatti del pannello, che potrebbero causare un funzionamento anomalo della macchina.

Alimentazione elettrica

• AC 220 V / 50 Hz.

Pratica di misurazione delle bave raccomandata

• Riscaldamento della macchina: Lasciare che la macchina raggiunga l'equilibrio termico nell'ambiente a temperatura controllata prima della misurazione di precisione, poiché la piattaforma in granito e i righelli a reticolo sono sensibili alla temperatura.
• Calibrazione: Verificare periodicamente la calibrazione utilizzando il blocco di correzione fornito. Il software supporta funzioni di compensazione lineare, di sezione, di perpendicolarità, di rettilineità dell'asse Z, di offset del centro della lente e di piano.
• Caricamento dell'elettrodo: Per il TOB-3020MC-CNC, posizionare l'elettrodo sul dispositivo MC002 e ruotarlo manualmente per portare il bordo di interesse sotto la telecamera. Per il TOB-3020MC-A, caricare l'elettrodo e lasciare che il dispositivo rotante automatico lo posizioni sotto il controllo del programma.
• Configurazione del programma: Utilizzando il joystick e la navigazione CCD, insegnare il percorso di misurazione lungo il bordo dell'elettrodo, definendo le posizioni in cui verrà misurata l'altezza della bava. Salvare il programma; può essere riutilizzato per formati di elettrodi identici e condiviso con altre macchine TOB.
• Misurazione: Eseguire il programma. La macchina scansiona lungo il bordo, misura la bava in ogni posizione programmata e registra i risultati. Configurare la tolleranza per segnalare le bave che superano il limite con un avviso rosso.
• Analisi dei dati: Utilizzare l'analisi SPC o esportare i dati in Excel per tracciare le tendenze delle bave nel tempo, il che è un indicatore utile dell'usura della lama di taglio o di fustellatura.

FAQ ingegneristiche

Q1: Qual è la differenza tra il TOB-3020MC-CNC e il TOB-3020MC-A?

Entrambi i modelli condividono la stessa piattaforma di misurazione (base in granito, sistema di movimento, telecamera, lente e software CNC). La differenza è il dispositivo: il TOB-3020MC-CNC utilizza il dispositivo a rotazione manuale MC002, dove l'operatore posiziona e ruota manualmente il foglio dell'elettrodo; il TOB-3020MC-A utilizza un dispositivo rotante automatico che posiziona e ruota l'elettrodo sotto il controllo del programma, fornendo un grado maggiore di automazione e produttività. Il modello automatico ha un prezzo di 16,2 W/set, dispositivo incluso.

Q2: Quali bave può misurare questo strumento?

Lo strumento misura le bave sui fogli di elettrodi catodici e anodici delle batterie al litio, nonché sui bordi degli elettrodi/fogli dei condensatori elettrolitici (secondo gli oggetti di misurazione elencati nelle specifiche). Rileva il contorno e la qualità del bordo del pezzo e misura l'altezza della bava rispetto alla linea del bordo nominale dell'elettrodo.

Q3: Perché la macchina è realizzata interamente in granito naturale?

Il granito naturale ha un coefficiente di espansione termica molto inferiore rispetto alla ghisa o all'alluminio pressofuso, che sono comunemente usati per le piattaforme di misurazione X/Y nel settore. Poiché la ghisa e l'alluminio pressofuso si espandono e si contraggono significativamente con la temperatura, rendono difficile garantire la stabilità di precisione a lungo termine. La costruzione interamente in granito del TOB-3020MC garantisce assenza di deformazioni, alta precisione e alta stabilità per tutta la durata dello strumento.

D4: Come viene automatizzata la misurazione della bava?

L'operatore insegna innanzitutto un programma di misurazione lungo il bordo dell'elettrodo utilizzando il joystick, la navigazione CCD e il software CNC. Quando il programma viene eseguito, i servomotori AC guidano la telecamera lungo il percorso programmato, l'algoritmo di rilevamento dei bordi individua il bordo dell'elettrodo e la bava viene misurata automaticamente in ogni posizione programmata. I risultati vengono visualizzati, confrontati con la tolleranza e registrati. La funzione di misurazione in lotti consente di misurare più elettrodi in sequenza.

D5: I programmi di misurazione possono essere condivisi tra diverse macchine TOB?

Sì. Il software supporta la condivisione dei programmi su tutte le macchine TOB dello stesso tipo. Un programma di misurazione creato su una TOB-3020MC può essere utilizzato su un'altra TOB-3020MC, risparmiando tempo di programmazione quando vengono utilizzati più strumenti in siti o turni diversi.

D6: Quali funzioni di gestione dei dati sono disponibili?

Il software fornisce una visualizzazione completa dei risultati di misurazione, l'impostazione della tolleranza con avvisi rossi di fuori tolleranza e un software di analisi statistica SPC indipendente dedicato. I risultati delle misurazioni possono essere esportati in Excel e integrati con il database del cliente, consentendo al personale interessato di accedere ai dati in tempo reale tempestivamente. TOB fornisce inoltre aggiornamenti software gratuiti a vita per lo stesso tipo di software.

D7: In che modo i dati sulla bava aiutano a controllare il processo di taglio longitudinale o fustellatura?

La crescita della bava nel tempo è un indicatore affidabile dell'usura dell'utensile da taglio. Monitorando i valori di bava misurati con l'analisi SPC, l'ingegnere della qualità può rilevare quando la lama di taglio o l'utensile di fustellatura iniziano a usurarsi e programmare la manutenzione dell'utensile prima che la bava superi il limite di specifica, impedendo agli elettrodi fuori specifica di raggiungere l'assemblaggio delle celle.

Pronto ad automatizzare la fase di ispezione della bava nel tuo flusso di lavoro di controllo qualità degli elettrodi per batterie? Richiedi un preventivo per la TOB-3020MC, specificando se il modello con dispositivo di fissaggio manuale (TOB-3020MC-CNC) o il modello con dispositivo di fissaggio rotante automatico (TOB-3020MC-A) corrisponde al tuo throughput di ispezione. I nostri ingegneri applicativi di misurazione possono fornire una proposta tecnica e una raccomandazione sul programma di misurazione per il tuo formato di elettrodo.

tob.amy@tobmachine.com | +86 181 2071 5609

Potresti aver bisogno anche di

▶ Microscopio manuale per la misurazione della bava degli elettrodi di batterie — Lo strumento di misurazione ottica manuale per l'ispezione della bava degli elettrodi di batterie. Integra la TOB-3020MC automatica fornendo una soluzione di ispezione manuale a basso costo per laboratori e controllo qualità a basso volume.

▶ Macchina automatica per il taglio longitudinale di elettrodi per la produzione di batterie agli ioni di sodio — Una macchina automatica per il taglio longitudinale che produce i bordi degli elettrodi le cui bave vengono ispezionate sulla TOB-3020MC. Integra lo strumento di misurazione a monte nella linea di produzione degli elettrodi.

▶ Macchina fustellatrice per elettrodi di batterie da 200/300 mm — Una macchina fustellatrice per elettrodi di batterie che produce bordi di elettrodi tagliati che richiedono l'ispezione della bava. Integra la TOB-3020MC generando i campioni di elettrodi misurati dallo strumento.