成果名称: 全自动模切机(SEDC300)
完成单位: 广东新宇智能装备有限公司
主要人员: 齐秉春、李红竞、葛良羽、冯小康、左建纯、严一源
介绍:   一、任务来源:本研发项目为企业自主立项的自选项目。
  二、应用领域和技术原理:项目产品“全自动模切机(SEDC300)”应用领域为锂离子电池生产领域,用于锂离子电池电芯的极片冲切成型。项目研发重点解决设备高速运行和精密冲切之间的矛盾,实现既可高速运行,又可精密冲切的目标。
  1、优化机械结构。通过对放卷机构、驱动机构、张力机构、牵引机构、送料机构、冲切机构、收料机构的技术研发及相应控制程序的开发,优化机械结构,实现自动化高速运行。
  2、优化控制系统。从硬件和软件两方面着手,采用高配控制器(PLC),并自主开发配套控制系统,重点解决速度、张力、精度之间的矛盾,满足设备高速运行和精密冲切的要求。
  3、强化关键机构配置。冲切机构采用高精度五金模具加工工艺,配合纠偏机构设置和程序化控制,实现高精度冲切。
  4、开发非接触除尘机构,确保极片表面无粉尘异物,提高产出质量。
  三、性能指标与国内外同类设备对比:
  本产品技术指标:生产速度:≥122PPM;毛刺:≤13um;模具寿命:≥100万次;总寿命1000万次;纠偏精度:±0.1mm;成型尺寸公差:±0.04mm;产品合格率:≥98%;设备稼动率:≥95%;自动化生产:全自动化生产;非接触除尘:有。(本产品指标数据来源:工业和信息化部电子第五研究所《检验报告》,报告编号:T1609WT8888-02410)
  深圳赢合科技高速模切机(YMC300B-B)技术指标:生产速度:≥≥60PPM;毛刺:≤15um;模具寿命:50万次;总寿命500万次;纠偏精度:±0.2mm;成型尺寸公差:±0.2mm;产品合格率:≥98%;设备稼动率:≥95%;自动化生产:否;非接触除尘:无。
  意大利ARCotronics Group(ENC499)技术指标:生产速度:≥120PPM;毛刺:≤15um;模具寿命:≥100万次;总寿命1000万次;纠偏精度:±0.1mm;成型尺寸公差:±0.1mm;产品合格率:≥98%;设备稼动率:≥95%;自动化生产:全自动化生产;非接触除尘:有。
  本产品与国内同类设备相比,其生产速度、产出精度、模具寿命都具有显著优势。更为重要的是设备价格悬殊,本设备价格仅为进口设备的70%左右,具有较强的竞争优势。
  五、成果的创造性、先进性:
  1、高速运行控制技术国内领先。采用高配控制器并自主开发张力与速度良好配合的控制系统,利用高速网络接口伺服和电子凸轮多轴联动等参数运算控制技术,实现多伺服高速同步运行程序化控制,设备可高速稳定运行。
  2、独特的机械结构整体优化方案。设计伺服电机驱动,实现放卷精确定位;设计二阶张力控制系统,实现恒张力放卷;采用高灵敏度激光感应器,放卷过程实现及时纠偏和精确定位,并在放卷和极片冲切之间再设二次纠偏机构,提高冲切精度;采用4导柱曲柄连杆机构,提高冲压机构高速运行时的稳定性;采用真空皮带送料技术,满足极片精密冲切、除尘、流转的要求。
  3、精密的冲切机构设置。采用先进五金刀模,配合伺服驱动机构,实现极片精密冲切成型和裁断,与传统激光刀模(木板刀模)相比,五金刀模的冲切精度有极大提高,冲切机构精度达到0.001mm,实现零间隙裁切,解决了超薄材料冲切的质量要求,极片毛刺极小。冲切模具设计采用进口原装六角导柱组件和瑞士进口原材料,与传统设备的圆柱导柱相比,上下滑动时接触面积大,耐磨性好,同时确保长时间使用后的精度要求。
  4、独特的非接触除尘技术。在设备高速运行时,采用真空皮带吸附极片,除尘机构从中部吹起粉尘,两侧吸入收集,实现非接触除尘,确保在极片不被摩擦损伤的情况下去除微米级的粉尘。
  5、成熟的自动收料技术。通过CCD检测机构和色标传感器,检测极片是否合格,不良品在流转中会被剔除进废料盒,合格品自动进入合格料盒。料盒具有自动升降和满料报警装置,设置2个料盒,“工作料盒”装满后自动向前流转,“等待料盒”自动进入工作位置。传统设备频繁的上下料工序,一台设备需要1位专人操作;本设备有自动收料设置,1人可管3-4台设备。
  六、经济效益:
  2016年,本设备实现销售收入4180万元,净利润617.92万元,贡献税收357.75万元;预计2017年(达产年)可实现项目设备销售收入7700万元,净利润1142.57万元,贡献税收659.78万元。
  七、社会效益:
  (1)创造税收,奉献社会。如前所述,本项目经济效益显著,税收贡献大,项目达产达标后,年贡献税收659.78万元以上。
  (2)技术先进,促进发展。本项目研发通过创造性设计,有效提高了设备的生产速度和加工精度,设备性能优越,技术国内领先。产品的成功开发和产业化,将有效提高公司产品的市场竞争力。
  (3)引进人才,扩大就业。本项目实施新增就业岗位45个,对引进人才,吸引大学生就业,促进社会稳定和谐发展起到良好作用。
  (4)带动行业技术进步。锂电池设备的开发制造,高度融入锂电池生产的工艺技术,本设备技术和性能的提高,将有力促进本行业及锂电池产业链下游企业的技术进步。
批准登记号: 粤科成登(2)字【2017】0077
登记日期: 2017-03-30
研究起止时间: 2014.11 至2016.04
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 东莞市科技中介同业公会
评价日期: 2017.03.14