Instrument de mesure de bavures entièrement automatique

Instrument de mesure de bavures entièrement automatique pour l'inspection des bords d'électrodes de batterie

Présentation du produit et applications idéales

Le TOB-3020MC-A est un instrument de mesure de bavures entièrement automatique développé pour l'inspection de haute précision des bavures sur les bords des électrodes de batterie. Dans la fabrication de batteries lithium-ion, les feuilles d'électrodes sont produites par refendage ou découpage à l'emporte-pièce de bandes d'électrodes revêtues, et les bords coupés développent des micro-bavures. Si ces bavures dépassent la limite spécifiée, elles peuvent percer le séparateur et provoquer des courts-circuits internes. Le TOB-3020MC automatise le processus de mesure des bavures, offrant une mesure rapide, reproductible et indépendante de l'opérateur de la hauteur des bavures et de la qualité des bords sur les feuilles d'électrodes cathodiques et anodiques.

L'instrument est proposé en deux configurations pour s'adapter aux différents flux de travail de production et de contrôle qualité :

1. TOB-3020MC-A (modèle à dispositif de rotation automatique) : Équipé d'un dispositif de rotation automatique qui positionne et fait pivoter automatiquement la feuille d'électrode pour la mesure. Ce modèle offre un degré d'automatisation et un débit plus élevés, réduisant l'intervention de l'opérateur lors de l'étape de positionnement. (Prix de référence : 16,2 W/unité, dispositif inclus.)
2. TOB-3020MC-CNC (modèle à dispositif manuel) : Équipé d'un dispositif de rotation manuelle (MC002) pour les feuilles d'électrodes. L'opérateur charge l'électrode et la positionne manuellement à l'aide du joystick, et la machine mesure les bavures sous contrôle CNC. Ce modèle convient aux laboratoires et aux stations de contrôle qualité où les électrodes sont inspectées individuellement et où un positionnement assisté par l'opérateur est acceptable.

Les deux modèles partagent la même plateforme de mesure de base : une base et une colonne en granit naturel (grade 00), des guidages linéaires HIWIN et des vis à billes TBI de Taïwan, des servomoteurs AC avec un contrôleur de mouvement HZ 4000 en boucle fermée, une caméra couleur haute définition 4000MT avec un objectif zoom haute définition 1490, une règle de mesure de précision de 0,0005 mm et le logiciel de mesure automatique dédié CNC. La précision de mesure X/Y est de (2 + L/200) µm et la précision de l'axe Z est de (5 + L/200) µm, supportées par une grande table de travail entièrement en marbre (500 × 380 mm) qui offre une stabilité thermique supérieure par rapport aux tables en fonte ou en aluminium moulé.

Idéal pour :

• Les fabricants d'électrodes de batteries lithium-ion inspectant les bavures sur les bords des électrodes cathodiques et anodiques après le refendage ou le découpage à l'emporte-pièce.
• Les fabricants de condensateurs électrolytiques mesurant les bavures sur les bords des électrodes/feuilles (comme indiqué dans les objets de mesure).
• Les laboratoires de contrôle qualité dans les usines de batteries qui nécessitent une inspection automatisée des bavures à haut débit avec intégration des données.
• Les lignes de production où le modèle à dispositif de rotation automatique (TOB-3020MC-A) peut être intégré dans un flux de travail d'inspection d'électrodes semi-automatisé.

Vous devez déterminer si le modèle à dispositif manuel (TOB-3020MC-CNC) ou le modèle à dispositif de rotation automatique (TOB-3020MC-A) convient mieux à votre débit d'inspection ? Contactez nos ingénieurs d'application de mesure avec votre format d'électrode et votre volume d'inspection quotidien.

Où l'inspection automatique des bavures s'intègre-t-elle dans la production d'électrodes de batterie

Dans la chaîne de fabrication des électrodes pour cellules lithium-ion, l'étape d'inspection des bavures se situe immédiatement après l'opération de découpe et avant l'assemblage des cellules. Le processus est le suivant :

• Refendage / découpage à l'emporte-pièce : La bande d'électrode revêtue est découpée en feuilles ou bandes d'électrodes individuelles. L'opération de découpe produit des micro-bavures sur les bords coupés.
• Inspection des bavures (le rôle du TOB-3020MC) : Les électrodes coupées sont inspectées pour vérifier que la hauteur des bavures et la qualité des bords respectent les spécifications du processus. Dans un processus manuel, un opérateur inspecte visuellement le bord au microscope et mesure la bavure à la main — un processus lent, subjectif et fatigant. Le TOB-3020MC automatise cela : l'électrode est positionnée (manuellement ou par le dispositif automatique), et le logiciel CNC déplace la caméra le long du chemin programmé, détecte le bord, mesure la bavure et enregistre le résultat.
• Assemblage des cellules : Les électrodes qui réussissent l'inspection des bavures passent à l'empilage ou à l'enroulement.

• Objectivité : L'algorithme de détection des bords et la procédure de mesure sont identiques pour chaque électrode, éliminant la variation d'un opérateur à l'autre.
• Débit : La machine mesure automatiquement les bavures à plusieurs positions programmées, et la fonction de mesure par lots permet de mesurer plusieurs échantillons d'électrodes dans un seul programme.
• Traçabilité : Le logiciel d'analyse statistique SPC et la capacité d'intégration de base de données permettent d'enregistrer, d'analyser et de tracer les données de bavures, soutenant le contrôle du processus des outils de refendage et de découpage (la croissance des bavures au fil du temps est un indicateur de l'usure des lames).

Comment fonctionne le système de mesure automatique des bavures

Le TOB-3020MC effectue la mesure automatique des bavures grâce à une séquence coordonnée de mouvement et de vision :

• Chargement de l'électrode : L'opérateur charge la feuille d'électrode sur le dispositif. Dans le modèle TOB-3020MC-CNC, le dispositif de rotation manuelle MC002 est utilisé et l'opérateur positionne la feuille manuellement. Dans le modèle TOB-3020MC-A, le dispositif de rotation automatique positionne et fait pivoter la feuille sous contrôle du programme.
• Localisation de la position via navigation CCD : La fonction de navigation CCD offre un large champ de vision qui permet au logiciel de localiser rapidement la position de la pièce, guidant la machine vers la zone d'intérêt sans recherche manuelle.
• Balayage programmé des bords : Le logiciel CNC pilote les axes X/Y (jusqu'à 300 mm/s) pour déplacer la caméra le long du chemin de mesure programmé le long du bord de l'électrode. L'objectif zoom 1490 offre un grossissement optique de 1,4–9× et un grossissement d'image de 48–500×, de sorte que les détails des bavures sont clairement résolus.
• Détection des bords et mesure des bavures : Le puissant algorithme de détection de contours du logiciel localise la ligne de bord de l'électrode, et la bavure (la saillie au-delà du bord nominal) est mesurée. L'axe Z (jusqu'à 100 mm/s, précision de (5 + L/200) µm) prend en charge la mise au point et la mesure liée à la hauteur si nécessaire.
• Enregistrement et analyse des résultats : Les résultats de mesure sont affichés, évalués par rapport à la tolérance configurée (avec un avertissement rouge en cas de hors-tolérance) et stockés. Les données peuvent être exportées vers Excel, traitées par le logiciel d'analyse statistique SPC ou intégrées dans la base de données du client.

Système de contrôle et de positionnement :

La machine utilise un contrôleur de mouvement en boucle fermée complète HZ 4000 avec des servomoteurs AC et des règles de réseau de précision de 0,0005 mm, fournissant un retour de position précis. Les guidages linéaires Taiwan HIWIN et les vis à billes TBI assurent un mouvement fluide et stable sans les saccades qui peuvent se produire avec des guidages croisés. Les roulements à billes radiaux combinés à double boîtier japonais NSK d'origine soutiennent l'assemblage de la vis mère pour une précision à long terme.

Deux modèles pour différents flux de travail

Le TOB-3020MC est proposé en deux configurations de fixation. La plateforme de mesure principale (base en granit, système de mouvement, caméra, objectif et logiciel) est identique ; la différence réside dans la manière dont la feuille d'électrode est positionnée pendant la mesure.

Les deux modèles sont couverts par le même logiciel de mesure de bavures CNC et prennent en charge le partage de programmes sur toutes les machines TOB du même type.

Spécifications techniques

Liste de configuration de l'équipement

Caractéristiques techniques clés du TOB-3020MC

• Construction entièrement en granit naturel pour une précision à long terme - L'ensemble de la machine, y compris les plateformes de mesure X et Y, est fabriqué en granit naturel. Dans l'industrie, les plateformes de mesure sont généralement fabriquées en fonte ou en aluminium moulé, qui se dilatent et se contractent avec la température beaucoup plus que le granit naturel, ce qui rend difficile la garantie d'une stabilité de précision à long terme. La construction en granit de grade 00 du TOB-3020MC garantit l'absence de déformation, une haute précision et une grande stabilité, fournissant la référence de mesure stable requise pour la mesure des bavures au niveau de précision de (2 + L/200) µm.
• Deux configurations de fixation pour différents flux de travail - Le modèle à fixation manuelle TOB-3020MC-CNC et le modèle à fixation rotative automatique TOB-3020MC-A permettent à l'acheteur de sélectionner le degré d'automatisation correspondant à son volume d'inspection et à son flux de travail. Les deux partagent la même plateforme de mesure de haute précision et le même logiciel CNC.
• Mesure automatisée des bavures avec logiciel CNC - Le logiciel de mesure automatique dédié CNC pilote la machine le long de trajectoires programmées, détecte le bord de l'électrode avec un algorithme puissant de détection des bords et mesure automatiquement la bavure. La fonction de mesure par lots réduit la fatigue de l'opérateur, et le programme de mesure peut être partagé entre toutes les machines TOB du même type, ce qui permet d'économiser du temps de programmation lorsque plusieurs instruments sont déployés.
• Imagerie haute définition (caméra 4000MT, 48–500×) - La caméra couleur haute définition 4000MT avec l'objectif zoom haute définition 1490 fournit un grossissement optique de 1,4–9× et un grossissement d'image de 48–500×, résolvant clairement les micro-bavures sur les bords des électrodes. La technologie de subdivision de sous-pixels améliore la résolution des bords de l'image pour une localisation précise des bords des bavures.
• Système de mouvement de précision (servocontrôle en boucle fermée complète) - Les servomoteurs CA dotés du contrôleur de mouvement en boucle fermée complète HZ 4000 et de règles de mesure à réseau de 0,0005 mm offrent un positionnement précis et répétable. La vitesse de mouvement X/Y atteint 300 mm/s pour un balayage rapide, tandis que les guides linéaires HIWIN Taiwan et les vis à billes TBI assurent un mouvement fluide sans grippage. La précision sur l'axe Z de (5 + L/200) µm prend en charge la mesure de mise au point et de hauteur.
• Navigation CCD pour un positionnement rapide - La fonction de navigation CCD offre un grand champ de vision, permettant une localisation rapide de la position de la pièce. Cela accélère la configuration des programmes de mesure et réduit le temps passé à chercher la zone de mesure sur chaque électrode.
• Gestion et intégration des données - Le logiciel offre une évaluation des tolérances avec des avertissements rouges d'hors-tolérance, une analyse statistique SPC dédiée, l'exportation vers Excel et une capacité d'intégration de base de données. Les données de bavures peuvent être enregistrées, analysées et partagées avec la base de données du client, favorisant le contrôle de processus et la traçabilité de la qualité de coupe des électrodes.
• Sources de lumière froide LED réglables - L'éclairage inférieur (transmis) et l'éclairage de surface utilisent des sources de lumière froide LED réglables. L'éclairage transmis comprend une lentille condenseur pour une illumination en lumière parallèle, et l'éclairage de surface est une source de lumière froide LED à 5 anneaux et 8 zones. La lumière froide LED ne générant pas de chaleur, elle évite les problèmes de dilatation et de contraction thermiques des sources de lumière chaude, empêchant toute déformation secondaire de l'électrode mesurée.

Environnement de fonctionnement optimal recommandé

L'environnement suivant est recommandé pour maintenir la précision de mesure et le fonctionnement fiable du TOB-3020MC.

Température et humidité

• Température : 15–25 °C (optimale : 22 °C)
• Humidité relative : 30 %–70 % (optimale : 55 %)
• Taux de variation de température maximal dans la pièce : 2 °C/heure

Niveau de poussière dans l'air

• La pièce doit être maintenue propre. Les particules en suspension dans l'air supérieures à 0,5 µm ne doivent pas dépasser 45 000 particules par pied cube. Une poussière excessive peut facilement provoquer des erreurs de lecture/écriture dans les dispositifs de stockage et endommager les disques ou les têtes de lecture/écriture.

Niveau de vibration

• Les vibrations dans la pièce ne doivent pas dépasser 0,5 T (niveau de vibration). Les équipements vibrants ne doivent pas être placés ensemble, afin d'éviter le desserrage des pièces mécaniques, des connecteurs et des contacts de panneau, ce qui pourrait provoquer un fonctionnement anormal de la machine.

Alimentation électrique

• CA 220 V / 50 Hz.

Pratique recommandée pour la mesure des bavures

• Préchauffage de la machine : Laissez la machine atteindre l'équilibre thermique dans l'environnement à température contrôlée avant d'effectuer une mesure de précision, car la plate-forme en granit et les règles de mesure à réseau sont sensibles à la température.
• Étalonnage : Vérifiez régulièrement l'étalonnage à l'aide du bloc de correction fourni. Le logiciel prend en charge les fonctions de compensation linéaire, de section, de perpendicularité, de rectitude de l'axe Z, de décalage du centre de la lentille et de planéité.
• Chargement de l'électrode : Pour le TOB-3020MC-CNC, positionnez l'électrode sur le support MC002 et faites-la tourner manuellement pour amener le bord à mesurer sous la caméra. Pour le TOB-3020MC-A, chargez l'électrode et laissez le support rotatif automatique la positionner sous le contrôle du programme.
• Configuration du programme : À l'aide du joystick et de la navigation CCD, enseignez la trajectoire de mesure le long du bord de l'électrode, en définissant les positions où la hauteur de la bavure sera mesurée. Enregistrez le programme ; il peut être réutilisé pour des formats d'électrodes identiques et partagé avec d'autres machines TOB.
• Mesure : Exécutez le programme. La machine balaye le bord, mesure la bavure à chaque position programmée et enregistre les résultats. Configurez la tolérance pour signaler les bavures dépassant la limite par un avertissement rouge.
• Analyse des données : Utilisez l'analyse SPC ou exportez les données vers Excel pour suivre l'évolution des bavures au fil du temps, ce qui constitue un indicateur utile de l'usure des lames de longitudinalage ou de découpe à l'emporte-pièce.

FAQ technique

Q1 : Quelle est la différence entre le TOB-3020MC-CNC et le TOB-3020MC-A ?

Les deux modèles partagent la même plate-forme de mesure (base en granit, système de mouvement, caméra, objectif et logiciel CNC). La différence réside dans le support : le TOB-3020MC-CNC utilise le support à rotation manuelle MC002, où l'opérateur positionne et fait tourner la feuille d'électrode à la main ; le TOB-3020MC-A utilise un support rotatif automatique qui positionne et fait tourner l'électrode sous le contrôle du programme, offrant un niveau plus élevé d'automatisation et de rendement. Le modèle automatique est proposé au prix de 16,2 W/ensemble, support compris.

Q2 : Quelles bavures cet instrument peut-il mesurer ?

L'instrument mesure les bavures sur les feuilles d'électrodes de cathode et d'anode des batteries au lithium, ainsi que sur les bords d'électrodes/feuilles de condensateurs électrolytiques (conformément aux objets de mesure énumérés dans les spécifications). Il détecte le contour et la qualité des bords de la pièce et mesure la hauteur de la bavure par rapport à la ligne théorique du bord de l'électrode.

Q3 : Pourquoi la machine est-elle entièrement faite de granit naturel ?

Le granit naturel a un coefficient de dilatation thermique nettement inférieur à celui de la fonte ou de l'aluminium moulé, qui sont couramment utilisés dans l'industrie pour les plates-formes de mesure X/Y. Comme la fonte et l'aluminium moulé se dilatent et se contractent considérablement avec la température, ils rendent la stabilité de précision à long terme difficile à assurer. La construction entièrement en granit du TOB-3020MC garantit l'absence de déformation, une haute précision et une grande stabilité tout au long de la durée de vie de l'instrument.

Q4 : Comment la mesure des bavures est-elle automatisée ?

L'opérateur enseigne d'abord un programme de mesure le long du bord de l'électrode à l'aide du joystick, de la navigation CCD et du logiciel CNC. Lorsque le programme est exécuté, les servomoteurs AC déplacent la caméra le long du chemin programmé, l'algorithme de détection des bords localise le bord de l'électrode et la bavure est mesurée automatiquement à chaque position programmée. Les résultats sont affichés, vérifiés par rapport à la tolérance et enregistrés. La fonction de mesure par lots permet de mesurer plusieurs électrodes en séquence.

Q5 : Les programmes de mesure peuvent-ils être partagés entre différentes machines TOB ?

Oui. Le logiciel prend en charge le partage de programmes sur toutes les machines TOB du même type. Un programme de mesure créé sur une TOB-3020MC peut être utilisé sur une autre TOB-3020MC, ce qui permet d'économiser du temps de programmation lorsque plusieurs instruments sont déployés sur différents sites ou équipes.

Q6 : Quelles fonctions de gestion des données sont disponibles ?

Le logiciel fournit un affichage complet des résultats de mesure, un réglage des tolérances avec des avertissements rouges en cas de dépassement de tolérance, et un logiciel d'analyse statistique SPC indépendant dédié. Les résultats de mesure peuvent être exportés vers Excel et intégrés à la base de données du client, permettant au personnel concerné d'accéder rapidement aux données en temps réel. TOB fournit également des mises à jour logicielles gratuites à vie pour le même type de logiciel.

Q7 : Comment les données sur les bavures aident-elles à contrôler le processus de refendage ou de découpe à l'emporte-pièce ?

La croissance des bavures au fil du temps est un indicateur fiable de l'usure de l'outil de coupe. En suivant les valeurs de bavures mesurées avec l'analyse SPC, l'ingénieur qualité peut détecter quand la lame de refendage ou l'outil de découpe commence à s'émousser et planifier la maintenance de l'outil avant que la bavure ne dépasse la limite de spécification, évitant ainsi que des électrodes non conformes n'atteignent l'assemblage des cellules.

Prêt à automatiser l'étape d'inspection des bavures dans votre flux de travail de contrôle qualité des électrodes de batterie ? Demandez un devis pour la TOB-3020MC, en précisant si le modèle à montage manuel (TOB-3020MC-CNC) ou le modèle à montage rotatif automatique (TOB-3020MC-A) correspond à votre débit d'inspection. Nos ingénieurs d'application de mesure peuvent fournir une proposition technique et une recommandation de programme de mesure pour votre format d'électrode.

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

Vous pourriez également avoir besoin de

▶ Microscope manuel d'instrument de mesure de bavures d'électrodes de batterie — L'instrument de mesure visuelle manuel pour l'inspection des bavures d'électrodes de batterie. Complète la TOB-3020MC automatique en fournissant une solution d'inspection manuelle et moins coûteuse pour les laboratoires et le contrôle qualité à faible volume.

▶ Machine de refendage automatique d'électrodes pour la fabrication de batteries sodium-ion — Une machine de refendage automatique qui produit les bords d'électrodes dont les bavures sont inspectées sur la TOB-3020MC. Complète l'instrument de mesure en amont dans la ligne de production d'électrodes.

▶ Machine de découpe à l'emporte-pièce d'électrodes de batterie 200/300mm — Une machine de découpe à l'emporte-pièce d'électrodes de batterie qui produit des bords d'électrodes coupés nécessitant une inspection des bavures. Complète la TOB-3020MC en générant les échantillons d'électrodes mesurés par l'instrument.