卷叠设备和卷叠设备系统数学分析建模方法技术方案

本申请涉及电芯的智能制造技术领域，公开了一种卷叠设备和卷叠设备系统数学分析建模方法，包括至少对卷叠设备的叠片过程建模，至少对叠片过程中的四个不同位置分别获取摆臂机构和中点在摆臂机构的移动方向上的位移和料带变化量的数学关系式，融合四个不同位置的数学关系式获取叠片过程中料带变化量S的数学模型，可为料带的输送提供理论依据，使叠片过程中料带变化量适应于摆臂机构的位移，有效改善料带输送过快或过慢导致料带受力不均匀、不稳定的问题。由此，从原理上解决系统运行中波动不稳定的问题。动不稳定的问题。动不稳定的问题。

【技术实现步骤摘要】
卷叠设备和卷叠设备系统数学分析建模方法


[0001]本申请涉及电芯的智能制造
，尤其是涉及一种卷叠设备和卷叠设备系统数学分析建模方法。

技术介绍

[0002]锂电智能制造卷叠设备，用于电芯的智能制造，主要是通过放卷轴放料，通过各轴的协同运动，协调速度和均匀受力，在出料段进行平整地折叠，提高生产效率。但一些技术中，卷叠设备存在系统设计和控制不协调，尤其是料带受力不均匀、不稳定的问题，从而导致折叠形成的产品产生褶皱或者拉裂现象，直接影响生产产品质量，以及造成原材料的浪费。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种卷叠设备和卷叠设备系统数学分析建模方法，能够有效改善料带受力不均匀、不稳定的问题。
[0004]本申请第一方面实施例的卷叠设备系统数学分析建模方法，包括至少对卷叠设备的叠片过程建模，所述叠片过程包括通过摆臂机构带动料带相对叠片台往复移动至互不相同的至少四个位置：至少对所述四个位置下分别获取所述摆臂机构和所述中点在所述摆臂机构的移动方向上的位移X和料带变化量S1的数学关系式、X和料带变化量S2的数学关系式，X和料带变化量S3的数学关系式，X和料带变化量S4的数学关系式，融合X和S1的数学关系式、X和S2的数学关系式、X和S3的数学关系式、X和S4的数学关系式，获取所述叠片过程中料带变化量S的数学模型。
[0005]根据本申请第一方面实施例的卷叠设备系统数学分析建模方法，至少具有如下有益效果：对叠片过程的至少四个不同位置，计算卷叠设备系统的至少叠片过程中摆臂机构的位移和料带变化量之间的关系，融合四个不同位置的数学关系式获取叠片过程中料带变化量S的数学模型，可为料带的输送提供理论依据，使叠片过程中料带变化量适应于摆臂机构的位移，有效改善料带输送过快或过慢导致料带受力不均匀、不稳定的问题。由此，从原理上解决系统运行中波动不稳定的问题。
[0006]根据本申请的一些实施例的卷叠设备系统数学分析建模方法，所述四个位置包括：第一位置，所述摆臂机构对应于所述叠片台的第一端边缘背离所述叠片台的中点的一侧；第二位置，所述摆臂机构对应于所述叠片台的第一端边缘和所述叠片台的中点之间；第三位置，所述摆臂机构对应于所述叠片台的第二端边缘和所述叠片台的中点之间，所述第二端边缘与所述第一端边缘相对；第四位置，所述摆臂机构对应于所述叠片台的所述第二端边缘背离所述叠片台的中点的一侧。
[0007]根据本申请的一些实施例的卷叠设备系统数学分析建模方法，所述卷叠设备包括用于承载叠片的所述叠片台、位于所述叠片台一侧的隔膜移动机构和能够在所述叠片台和所述隔膜移动机构之间带动料带相对叠片台往复移动的所述摆臂机构，所述隔膜移动机构
包括固定辊和相对所述固定辊移动的移动辊，所述摆臂机构包括摆臂双辊和驱动机构，所述驱动机构用于带动所述摆臂双辊相对所述叠片台往复运动；
[0008]根据所述移动辊和所述固定辊之间的料带长度L1、摆臂双辊和叠片台之间的料带长度L2、叠片台的长度D，以及料带在所述移动辊上覆盖的长度C1、在所述固定辊上覆盖的长度C2和在所述摆臂双辊上覆盖的长度C3，可得叠片过程中料带变化量满足S＝L1+C1+C2+L2+C3；获取所述四个状态下料带的料带变化量S1、S2、S3和S4。
[0009]根据本申请的一些实施例的卷叠设备系统数学分析建模方法，以所述叠片台的中点与所述固定辊所在的直线为Y轴，所述摆臂机构包括摆臂双辊，以摆臂双辊的两个辊子圆心所在直线为X轴，建立坐标系；所述移动辊和所述摆臂双辊在Y轴上对齐，所述移动辊和所述Y轴沿X轴上的位移与所述摆臂双辊和所述中点沿所述X轴的位移相等，其中：根据所述摆臂双辊和所述Y轴沿X轴的位移X、所述移动辊与所述固定辊的中心距d、所述固定辊的辊子半径r1、所述移动辊的辊子半径r2和所述移动辊和所述固定辊的圆心在Y轴方向上的距离j1，可得：
[0010]所述移动辊和所述固定辊之间的料带长度L1的表达式为：
[0011][0012]料带与所述固定辊间形成的角度ξ1的表达式为：
[0013][0014]由ξ1、r1计算料带在固定辊上覆盖的长度C1，由ξ1、r2计算料带在移动辊上覆盖的长度C2；根据所述叠片台的长度D，所述摆臂双辊的辊子半径r3，所述摆臂双辊的圆心和所述叠片台在Y轴方向上的距离j2，可得：
[0015]所述摆臂双辊和所述叠片台之间的料带长度L2的表达式为：
[0016][0017]料带与所述摆臂双辊间形成的角度ξ2的表达式为：
[0018][0019]由ξ2、r3计算料带在摆臂双辊上覆盖的长度C3。
[0020]根据本申请的一些实施例的卷叠设备系统数学分析建模方法，在所述第一位置下，由料带变化量S1＝L1+C1+C2+L2+C3，可得：
[0021][0022]即为位移X和料带变化量S1的数学关系式。
[0023]根据本申请的一些实施例的卷叠设备系统数学分析建模方法，在所述第二位置下，由料带长度S2＝L1+C1+C2+L2+C3，可得：
[0024][0025]即为位移X和料带变化量S2的数学关系式。
[0026]根据本申请的一些实施例的卷叠设备系统数学分析建模方法，在所述第三位置下，由料带变化量S3＝L1+C1+C2+L2+C3，可得：
[0027][0028]即为位移X和料带变化量S3的数学关系式。
[0029]根据本申请的一些实施例的卷叠设备系统数学分析建模方法，在所述第四位置下，由料带变化量S4＝L1+C1+C2+L2+C3可得：
[0030][0031]即为位移X和料带变化量S4的数学关系式。
[0032]根据本申请的一些实施例的卷叠设备系统数学分析建模方法，融合X和S1的数学关系式、X和S2的数学关系式、X和S3的数学关系式、X和S4的数学关系式，可得：
[0033][0034]即为所述叠片过程中料带变化量S的数学模型。
[0035]本申请第二方面实施例的卷叠设备，包括：卷叠装置、输送装置和控制器，所述卷叠装置包括用于承载叠片的叠片台、位于所述叠片台一侧能够带动料带相对叠片台往复移动的摆臂机构；所述输送装置用于向所述摆臂机构输送料带；所述控制器，包括控制模块和数学模型计算模块，所述数学模型计算模块根据上述任一实施例的卷叠设备系统数学分析建模方法获取的料带变化量S的数学模型，根据摆臂机构位移X的变化计算叠片过程中料带
变化量S，所述控制模块通讯连接于所述卷叠装置、所述输送装置和所述数学模型计算模块，所述控制模块使所述输送装置响应所述数学模型计算模块计算得到的料带变化量S向所述摆臂机构输送料带。
[0036]根据本申请第二方面实施例的卷叠设备，至少具有如下有益效果：控制器通过数学模型计算模块根据叠片过程中料带变化量S的数学模型，以及通过控制模块使所述输送装置响应所述数学模型计算模块计算得到的料带变化量S向所述摆臂机构输送料带，有效改善料带输送过快或过慢导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷叠设备系统数学分析建模方法，其特征在于，至少对卷叠设备的叠片过程建模，所述叠片过程包括通过摆臂机构带动料带相对叠片台往复移动至互不相同的至少四个位置；至少对所述四个位置下分别获取所述摆臂机构和所述中点在所述摆臂机构的移动方向上的位移X和料带变化量S1的数学关系式、X和料带变化量S2的数学关系式，X和料带变化量S3的数学关系式，X和料带变化量S4的数学关系式，融合X和S1的数学关系式、X和S2的数学关系式、X和S3的数学关系式、X和S4的数学关系式，获取所述叠片过程中料带变化量S的数学模型。2.根据权利要求1所述的卷叠设备系统数学分析建模方法，其特征在于，所述四个位置包括：第一位置，所述摆臂机构对应于所述叠片台的第一端边缘背离所述叠片台的中点的一侧；第二位置，所述摆臂机构对应于所述叠片台的第一端边缘和所述叠片台的中点之间；第三位置，所述摆臂机构对应于所述叠片台的第二端边缘和所述叠片台的中点之间，所述第二端边缘与所述第一端边缘相对；第四位置，所述摆臂机构对应于所述叠片台的所述第二端边缘背离所述叠片台的中点的一侧。3.根据权利要求2所述的卷叠设备系统数学分析建模方法，其特征在于，所述卷叠设备包括用于承载叠片的所述叠片台、位于所述叠片台一侧的隔膜移动机构和能够在所述叠片台和所述隔膜移动机构之间带动料带相对叠片台往复移动的所述摆臂机构，所述隔膜移动机构包括固定辊和相对所述固定辊移动的移动辊，所述摆臂机构包括摆臂双辊和驱动机构，所述驱动机构用于带动所述摆臂双辊相对所述叠片台往复运动；根据所述移动辊和所述固定辊之间的料带长度L1、摆臂双辊和叠片台之间的料带长度L2、叠片台的长度D，以及料带在所述移动辊上覆盖的长度C1、在所述固定辊上覆盖的长度C2和在所述摆臂双辊上覆盖的长度C3，可得叠片过程中料带变化量满足S＝L1+C1+C2+L2+C3；获取所述四个状态下料带的料带变化量S1、S2、S3和S4。4.根据权利要求3所述的卷叠设备系统数学分析建模方法，其特征在于，以所述叠片台的中点与所述固定辊所在的直线为Y轴，所述摆臂机构包括摆臂双辊，以所述摆臂双辊的两个辊子圆心所在直线为X轴，建立坐标系；所述移动辊和所述摆臂双辊在Y轴上对齐，所述移动辊和所述固定辊沿X轴上的位移与所述摆臂双辊和所述中点沿所述X轴的位移相等，其中：根据所述摆臂双辊和所述Y轴沿X轴的位移X、所述移动辊与所述固定辊的中心距d、所述固定辊的辊子半径r1、所述移动辊的辊子半径r2...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢胜军，蒋志东，杜建军，张武，
申请(专利权)人：海目星激光科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：