作者 科尔摩根Kollmorgen 俞亚波
全自动锂电池极片模切机用于锂离子电池正/负极片的冲切成形(带极耳)，通过双缓存机构，以停切方式加模具的高速冲切，使极片边沿轮廓成形，从而使极片轮廓和尺寸符合设计规格。冲切方式采用五金模具冲切，模具冲切寿命200万次/套。全自动极片模切机解决了传统卷绕工艺的焊接极耳难题，让电池更安全，同时解决了极片边缘掉边现象，让电池的容量更高更稳定。
工艺描述
全自动极片模切机包括模切前和模切后机构，其中，模切前机构包括放卷装置、纠偏传感器、第一张力调节装置、第一过渡辊、纠偏装置、极片冲裁刀模装置，模切后机构包括主驱动装置、测长装置、第二过渡辊、第二张力调节装置、收卷装置，所述纠偏装置与极片冲裁刀模装置之间设有第一储料装置，所述主驱动装置与测长装置之间设有第二储料装置，第一储料装置包括第一储片浮动辊、第一升降机构，第一升降机构能驱动第一储片浮动辊向上移动或者向下移动；第二储料装置包括第二储片浮动辊、第二升降机构，第二升降机构能驱动第二储片浮动辊向上移动或者向下移动。该工艺极大地提高了整机冲裁极片速度，保证锂电池极片冲裁效率。
科尔摩根提供的锂电池极片模切机解决方案
工艺难点
第一张力控制、主传动机构、第二张力控制三个环节的精度和高响应性。
全自动极片模切机采用停切控制方式，对于传统的减速机，每秒3次间歇式送料是对其寿命和精度的极大挑战。如果使用一般普通伺服电机，必须配合小于3弧分的高精度减速机，而每次送料都会对齿轮两组啮合面都带来很大的冲击，随着时间的推移，减速机的精度会逐步丢失，变成5弧分，甚至到8弧分，直至不能满足生产工艺，需要更换新的减速机，对于最终客户而言，减速机的维护保养及更换将是一个负担，并且对产品的精度带来不良影响。另外减速机折旧过程将产生较大的噪音，影响现场工人的生产环境。为此，科尔摩根在这一工艺段向客户推荐直驱旋转马达技术，这一技术最早由科尔摩根和MIT共同研发。由于客户的负载结构类似印刷滚筒，科尔摩根因地制宜地推荐了适合滚筒类应用的CDDR模块化直驱电机，在停切控制模式下，无需减速机构，可以在无需维护的情况下长期保证产品精度。
二、第一张力控制和第二张力控制
传统的模切机控制，张力机构通常采用普通电机加丝杠，通过控制动滑轮机构上下移动来控制张力。然而，通过大量的客户设备测试，科尔摩根发现在速度接近1m/s时，丝杠噪音明显增大，润滑状况急剧恶化，同时模切机整体速度被限制在20m/min。基于丰富的实践经验，在该方案中，科尔摩根推荐客户采用直驱直线马达取代丝杠传动机构，使客户的设备速度一跃突破至45m/min.
直接驱动技术带来的优势：
- 机械组装清晰，减少部件数量，降低安装时间；
- 免维护，避免了皮带调整问题，避免了齿轮润滑和泄漏问题；
- 提高伺服性能，提高精度可达50倍，增强伺服刚度获得更高带宽，不再需要惯量匹配；
- 不存在机械传动部件损坏问题，减少机器故障时间；
- 采用空心轴选项，对于控制印刷辊类的应用非常方便；
- 运行更安静，有效降噪20dB。
技术参数适用来料规格：
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关于直接驱动(Direct Drive)技术将负载直接耦合到电机上
