本发明涉及锂电材料,尤其是指一种锂电材料纠偏过程中的极耳屏蔽方法及系统。
背景技术:
1、通常卷材纠偏系统要求输进的卷材偏移是稳定状态的偏置,即材料的横向偏移是一个稳态的渐进过程。如图5,卷材边缘横向偏移sx的是围绕某个中心的稳态偏移。在这种情况下,通过合理配置纠偏参数,可以达到很高的纠偏精度。而在锂电材料生产过程中,由于锂电材料本身工艺的特殊性,其边缘如图6所示。
2、当材料在行进过程中遇到凸出的极耳,会导致横向偏移sx产生一个很大的突变,这种即时的位置偏移的横向速度是无穷的,纠偏器会以最大驱动速度对这个即时的位置偏移sx进行纠偏,最终的结果是每当遇到极耳或缺口,都会引起纠偏器纠偏振荡,导致材料纠不齐,严重的可能损坏材料造成整卷材料发生报废。
3、由于在使用过程中,并不是每次遇到极耳,纠偏器都会振荡,因为每个纠偏器都有一个采样周期,当采样时间刚好落在极耳或缺口位置就会引起纠偏器振荡,当采样时间落在正常的材料边缘,纠偏器正常纠偏,纠偏系统在遇到这样的物料时,是无法保证纠偏精度的。
4、目前常用的解决方案是通过加装2个传感器双点检测,或使用1个专用定制的传感器(其内部有2个检测点),检测正常材料边缘和极耳,遇到极耳纠偏器锁定不动,过了极耳正常纠偏,此方案虽解决了极耳屏蔽的问题,但该方案会增加生产商的成本。另外,定制专用的传感器通用性差,不同的应用场景需要多款不同规格,如v孔,mark孔等,双点检测安装方式都不同,不利于设备后期维护管理。
技术实现思路
1、为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足,提供一种一种锂电材料纠偏过程中极耳屏蔽方法,设置一个可调的极耳过滤值fl和一个极耳幅度阀值st的两个参数,通过纠偏控制器对传感器采集到的相邻采样时间点的横向位移sa、sb、fl、st进行数据分析处理,当传感器检测到极耳时对极耳进行屏蔽,不进行纠偏动作,保证极耳在通过传感器时,纠偏机构没有抖动,提高纠偏精度。
2、第一方面,为解决上述技术问题,本发明提供了一种锂电材料纠偏过程中极耳屏蔽方法,具体方法如下:
3、s1、对传感器进行校准;
4、s2、获取传感器检测值的最大值和最小值,根据获取的最大值和最小值计算极耳过滤器值fl和极耳幅度阀值st的值;其中,
5、fl=(最大值-最小值)*kf l,kf l为百分比系数;
6、st=(最大值-最小值)*kst,kst为百分比系数;
7、s3、利用传感器对行进过程中的锂电材料的边缘进行周期性数据采样,获取两个相邻采样周期的采样点a和采样点b的横向位移,并记录采样点a处的横向位移为sa,采样点b处的横向位移为sb;
8、s4、纠偏控制器接收传感器采集到的采样点a处的横向位移sa和采样点b处的横向位移sb,并将sa和sb存入fi fo缓冲区器;
9、s5、纠偏控制器通过对sa、sb、fl和st进行数据分析处理,判定是采样点是否处于极耳区域;
10、如果采样点处于极耳区域,纠偏控制器控制执行器保持锁定,纠偏机构不对锂电材料进行纠偏;
11、如果采样点不处于极耳区域,纠偏控制器控制执行器动作,纠偏机构根据锂电材料的实际偏差大小对锂电材料进行纠偏动作。
12、在本发明的一个实施例中,步骤s1中所述极耳过滤器值fl中kfl的数值范围为5%-20%,所述极耳幅度阀值st中kst的数值范围为40%-70%。
13、在本发明的一个实施例中,步骤s5中,所述纠偏控制器通过对sa、sb、fl和st进行分析处理判定采样点是否遇到极耳的具体方法如下:
14、s51.计算横向位移差δsab=|sb-sa|;
15、s52.如果δsab〉st,则判断锂电材料的横向位移突变,此时采样点a和采样点b其中一点处于极耳区域。
16、s53.如果δsab<=st,则判定采样点a和采样点b均不处于极耳区域。
17、在本发明的一个实施例中,步骤s53中,如果采样点不处于极耳区域,则需要判断采样点是否处于极耳两侧的圆弧过渡区域,具体方法如下:
18、通过传感器进行多次采样,并将数据依次存储到fi fo缓冲区器,然后再对采样数据进行数字滤波处理,获取偏移量数据加权平均值△s;
19、若δs>=fl,则说明锂电材料的采样点a和采样点b的其中一个采样点位于圆弧过渡区域,此时纠偏控制器控制执行器保持锁定,等待圆弧过渡区域移出后传感器再进行采样检测;
20、若δs<fl,则说明没有采样点处于圆弧过渡区域,纠偏控制器控制执行器动作,纠偏机构根据锂电材料的实际偏差大小实现对锂电材料进行正常纠偏。
21、在本发明的一个实施例中,所述传感器多次采样数据进行数字滤波处理的具体方法如下:
22、对采样数据进行从小到大排序,并将排序后的数据存储到f i fo缓冲区器;
23、将排序好的数据去除2个最小值和2个最大值,然后对剩余的数据做加权平均,取得最终的偏移量数据△s。
24、在本发明的一个实施例中,当δsab<=st时,传感器进行采样的次数至少为10次。
25、第二方面,为了解决上述技术问题,本发明提供了一种锂电材料纠偏控制系统,其执行如第一方面所述的锂电材料纠偏过程中极耳屏蔽方法,包括纠偏控制器、传感器、和执行器,所述传感器用于检测锂电材料的当前位置,并将位置信息反馈至纠偏控制器,所述纠偏控制根据锂电材料的位置偏差大小,驱动所述执行器对锂电材料的位置进行纠正。
26、在本发明的一个实施例中,所述执行器为伺服驱动器,所述伺服驱动器根据纠偏控制器发送的控制指令,控制纠偏机构完成纠偏动作。
27、在本发明的一个实施例中,:所述传感器扫描获取锂电材料的横向位置偏移的扫描频率为200hz---1000hz。
28、在本发明的一个实施例中,所述传感器的采样周期为1ms-5ms。
29、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下有益效果:
30、本发明所述的一种锂电材料纠偏过程极耳屏蔽的方法,通行性强,成本低,可靠性高,现有传感器都可适用;设置一个可调的极耳过滤值fl和一个极耳幅度阀值st的两个参数,通过传感器采集相邻采样时间点的横向位移sa和sb,纠偏控制器对sa、sb、fl、st进行分析处理,当检测到极耳,屏蔽锂电材料极耳,保证极耳通过传感器时锂电材料正常运行,纠偏机构不会产生抖动,提高纠偏精度,解决因极耳带来的纠偏不齐或振荡的问题。
1.一种锂电材料纠偏过程中极耳屏蔽方法,其特征在于:具体方法如下:
2.根据权利要求1所述的一种锂电材料纠偏过程中极耳屏蔽方法,其特征在于:步骤s1中所述极耳过滤器值fl中kfl的数值范围为5%-20%,所述极耳幅度阀值st中kst的数值范围为40%-70%。
3.根据权利要求1所述的一种锂电材料纠偏过程中极耳屏蔽方法,其特征在于:步骤s5中,所述纠偏控制器通过对sa、sb、fl和st进行分析处理判定采样点是否遇到极耳的具体方法如下:
4.根据权利要求3所述的一种锂电材料纠偏过程中极耳屏蔽方法,其特征在于:步骤s53中,如果采样点不处于极耳区域,则需要判断采样点是否处于极耳两侧的圆弧过渡区域,具体方法如下:
5.根据权利要求4所述的一种锂电材料纠偏控制系统,其特征在于:所述传感器多次采样数据进行数字滤波处理的具体方法如下:
6.根据权利要求5所述的一种锂电材料纠偏控制系统,其特征在于:当δsab<=st时,传感器进行采样的次数至少为10次。
7.一种锂电材料纠偏控制系统,其执行如权利要求1-6任意一项所述的锂电材料纠偏过程中极耳屏蔽方法,其特征在于:包括纠偏控制器、传感器、和执行器,所述传感器用于检测锂电材料的当前位置,并将位置信息反馈至纠偏控制器,所述纠偏控制根据锂电材料的位置偏差大小,驱动所述执行器对锂电材料的位置进行纠正。
8.根据权利要求7所述的一种锂电材料纠偏控制系统,其特征在于:所述执行器为伺服驱动器,所述伺服驱动器根据纠偏控制器发送的控制指令,控制纠偏机构完成纠偏动作。
9.根据权利要求7所述的一种锂电材料纠偏控制系统,其特征在于:所述传感器扫描获取锂电材料的横向位置偏移的扫描频率为200hz---1000hz。
10.根据权利要求7所述的一种锂电材料纠偏控制系统,其特征在于:所述传感器的采样周期为1ms-5ms。
