電容與電阻、電感并稱三大被動組件，是電子線路中必不可少的基礎(chǔ)電子元器件，廣泛應(yīng)用在消費(fèi)電子、工業(yè)控制、汽車電子、電力設(shè)備及新能源等各種高低頻電路和電源電路中。其中，鋁電解電容更因其電容量大的特性，常見于如新能源汽車的電源系統(tǒng)等高壓、大電容量的場景之中。
鋁電解電容是將極箔、電解紙與內(nèi)外部端子卷繞成卷后浸入電解液并裝入鋁殼密封，通過多層卷繞加大了極箔與電解液的接觸面積，從而增加電容量。在其過程中，卷繞制程可謂扮演了極其重要的角色，通過實時信息傳輸與張力控制，確保高效制程間距與產(chǎn)品重復(fù)精度。
圖1 臺達(dá)為某廠商提供的解決方案，優(yōu)化了產(chǎn)品制程，提供了兼具高效穩(wěn)定生產(chǎn)及靈活應(yīng)用效益
除此之外，面對市場大規(guī)模需求與供應(yīng)緊縮商機(jī)，當(dāng)前電容設(shè)備廠還面對著另一迫切挑戰(zhàn)，亟需采用數(shù)字化與標(biāo)準(zhǔn)化手段，擺脫核心程序過度仰賴年邁的早期開發(fā)人員，以強(qiáng)化未來產(chǎn)線配置與維運(yùn)的彈性。
針對前述痛點(diǎn)，臺達(dá)近期為華南地區(qū)某電容設(shè)備廠導(dǎo)入了導(dǎo)針型電容卷繞設(shè)備解決方案，取代原先需倚靠資深開發(fā)人員維護(hù)的單片機(jī)方案，采用高度集成的EtherCAT總線架構(gòu)并支持CODESYS運(yùn)動控制平臺，不僅提升了用戶對編程的掌控程度，更通過張力控制優(yōu)化高重復(fù)精度電容產(chǎn)品制程，為客戶提供了兼具高效穩(wěn)定生產(chǎn)及靈活應(yīng)用的解決方案。
此方案采用臺達(dá) PC-Based 運(yùn)動控制器 AX-8 系列，在設(shè)備層應(yīng)用編碼器傳送設(shè)備信息，搭配標(biāo)準(zhǔn)伺服系統(tǒng)ASDA-B3 系列以實時控制多組馬達(dá)，在收放卷過程中以卷繞方式產(chǎn)生電容;期間，控制器也會將信息傳送到人機(jī)界面 DOP-100 系列用以完成配置管理，讓不同層級的管理者都能實現(xiàn)現(xiàn)場管控。
圖2 方案以CODESYS為基礎(chǔ)，通過臺達(dá) PC-Based 運(yùn)動控制器 AX-8 系列，實現(xiàn)高效穩(wěn)定生產(chǎn)
臺達(dá)導(dǎo)針型電容卷繞設(shè)備解決方案具有以下優(yōu)勢及特色：
• 標(biāo)準(zhǔn)化編程平臺 + EtherCAT總線架構(gòu)，便于開發(fā)維運(yùn)
臺達(dá)導(dǎo)針型電容卷繞設(shè)備解決方案以市場主流的CODESYS運(yùn)動控制方案為基礎(chǔ)，整合臺達(dá) PC-Based 運(yùn)動控制器 AX-8 系列，可簡易復(fù)制程序，方便開發(fā)及后續(xù)系統(tǒng)設(shè)備維護(hù);此外，方案采用EtherCAT總線架構(gòu)，不僅所有外部編碼器、步進(jìn)電機(jī)和IO系統(tǒng)皆通過擴(kuò)充模塊串聯(lián)，設(shè)備信息也通過控制器傳送到人機(jī)界面 DOP-100 系列和企業(yè)的信息系統(tǒng)，藉由OT與IT的融合實現(xiàn)智能工廠的可視化目標(biāo)。
• 重復(fù)精度高、生產(chǎn)周期短，實現(xiàn)高效穩(wěn)定生產(chǎn)
臺達(dá)導(dǎo)針型電容卷繞設(shè)備解決方案可在卷繞長度600 mm下控制擺桿波動并達(dá)到 1,000 mm/s 速度，生產(chǎn)周期時間 (Cycle Time, CT) 僅2.9秒;同時，方案精準(zhǔn)控制張力，產(chǎn)品重復(fù)精度高并可適應(yīng)不同長度，誤差精度達(dá) ±0.5 mm，實現(xiàn)高效穩(wěn)定生產(chǎn)。
• 自動化程度高、功能齊全，滿足多元應(yīng)用需求
臺達(dá)導(dǎo)針型電容卷繞設(shè)備解決方案功能齊全，支持張力開啟后的卷徑初始值自動計算，并可根據(jù)不同機(jī)臺情況選擇產(chǎn)品卷繞長度的編碼輪控制和絕對尋址控制;在特殊應(yīng)用情況下，也支持先卷紙和兩層紙模式。另外，臺達(dá)設(shè)備的自動化程度高，可以滿足客戶多元應(yīng)用需求，兼顧整體生產(chǎn)線的配置與統(tǒng)一維護(hù)及產(chǎn)品持續(xù)研發(fā)與創(chuàng)新。
臺達(dá)導(dǎo)針型電容卷繞設(shè)備解決方案擁有完善的張力算法和控制精度，相較傳統(tǒng)設(shè)備方案，不僅可顯著提升生產(chǎn)速度與卷繞效果，更通過標(biāo)準(zhǔn)化編程平臺，簡化開發(fā)維運(yùn)，同時幫助用戶獨(dú)立修改程序，以擺脫對于個別開發(fā)人員的依賴性;未來，面對工藝相似的動力電池卷繞需求日益擴(kuò)張，臺達(dá)也將持續(xù)投入研發(fā)，運(yùn)用強(qiáng)大產(chǎn)品力幫助客戶建構(gòu)高效能、高質(zhì)量的制造架構(gòu)，向新能源市場展開布局。