專利名稱：激光測厚儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測厚儀器，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于測量電池極片厚度的激光測厚儀。
背景技術(shù)：
眾所周知，隨著人們?nèi)粘Ｉ钪袑﹄姵氐男枨笕找嬖黾?，電池質(zhì)量的檢測也必然成為各電池廠家非常關(guān)注的問題。在電池質(zhì)量檢測的各項指標中，電池經(jīng)冷壓后對電池極片厚度的檢測非常重要， 會直接影響到后面工序。如何對電池極片的厚度進行高精度測量是電池生產(chǎn)廠商急待解決的問題。迄今為止，有些電池廠商使用靜態(tài)接觸式厚度測量的方法對電池極片的厚度(螺旋千分尺測量)進行測量，這種測量方法對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都產(chǎn)生很大影響，實時性能差。隨著測厚技術(shù)的不斷發(fā)展，對于電池經(jīng)冷壓后電池極片厚度的測量出現(xiàn)很多方法，如激光透射法、超聲波測量等。不同的測量方法有著不同的技術(shù)特點和應(yīng)用范圍。如今，激光測厚等非接觸式測量已被用于電池極片的厚度測量，激光測量方法屬于非接觸式， 可以在線測量，實時性能好。然而，由于激光測量方法受到環(huán)境、表面結(jié)構(gòu)、被測物傾斜、波動等諸多因素的影響，其測量準確度一直得不到圓滿解決?，F(xiàn)有的激光測量設(shè)備容易受冷壓機振動、極片表面顆粒結(jié)構(gòu)、極片波動的影響，導(dǎo)致測量準確度不理想，其測量精度僅為2 3微米，不能滿足更高的生產(chǎn)需求。有鑒于此，確有必要提供一種能對電池極片的厚度進行高分辨率、高精度測量的激光測厚儀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)激光測厚儀測量精度不高的技術(shù)問題，提供一種具有高測量精度的激光測厚儀。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種激光測厚儀，用以對電池極片的厚度進行測量，其包括測量組件和穿帶組件，測量組件跨設(shè)于穿帶組件，測量組件包括位置調(diào)整器及設(shè)于位置調(diào)整器上的感應(yīng)器，電池極片安裝于穿帶組件上，感應(yīng)器對電池極片的厚度進行測量。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述感應(yīng)器與所述測量組件的底部存在高度差。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述測量組件包括底座及設(shè)于底座上的第一支架，第一支架與底座之間設(shè)有橡膠墊。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述測量組件還包括導(dǎo)軌及第二支架，第二支架設(shè)置于導(dǎo)軌并沿導(dǎo)軌移動，位置調(diào)整器安裝于第二支架的兩相對自由端。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述測量組件還包括支撐所述導(dǎo)軌的支撐座。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述第一支架呈工字形，所述第二支架呈C 型，所述位置調(diào)整器安裝于所述第二支架的兩相對自由端。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述穿帶組件包括底板和位于底板上的支撐架，支撐架設(shè)有收容空間，所述測量組件穿設(shè)于收容空間。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述測量組件包括底座及位于底座上的第一支架，底座與第一支架穿設(shè)于所述收容空間。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述測量組件還包括浮動輥、固定輥和支撐輥，支撐輥的軸心與浮動輥的軸心、固定輥的軸心之間存在高度差。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述浮動輥位于所述支撐架的中部，所述固定輥和所述支撐輥位于所述支撐架的頂部。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述支撐輥位于所述固定輥之間。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述支撐輥兩相對端設(shè)有陶瓷片，陶瓷片與所述支撐輥表面處于同一水平面。作為本發(fā)明激光測厚儀的一種改進，所述陶瓷片對應(yīng)所述位置調(diào)整器設(shè)置。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明激光測厚儀至少具有以下優(yōu)點由于測量組件跨設(shè)于穿帶組件，測量組件與穿帶組件分別獨立設(shè)置，避免了極片生產(chǎn)過程中的振動對感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生的影響，保證了激光測厚儀的高精度測量，具有高精度測量和穩(wěn)定性好等優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本發(fā)明激光測厚儀進行詳細說明。圖1是本發(fā)明激光測厚儀一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1所示激光測厚儀中測量組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1所示激光測厚儀中穿帶組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3所示穿帶組件的局部放大示意圖。圖5是圖2所示位置調(diào)整器的放大示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案和技術(shù)效果更加清晰明白，以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，本說明書中描述的具體實施方式
僅僅是為了解釋本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明。請參閱圖1所示，是本發(fā)明激光測厚儀2 —個具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。激光測厚儀2包括測量組件22和穿帶組件24。測量組件22包括底座220、第一支架222、支撐座224、導(dǎo)軌226、第二支架2 和位置調(diào)整器26。底座220與第一支架222之間設(shè)有若干個橡膠墊227。底座220使用工字形設(shè)計，且使用大重量設(shè)計，以避免因冷壓機工作時產(chǎn)生的振動影響測量精度。
第一支架222呈工字形，由多個橡膠墊227支撐于底座220的上表面，橡膠墊227 通過螺栓(未標示)固定在底座220上。橡膠墊227起支撐與隔振作用。由于需要隔振的工字形第一支架222及其承載部分形狀是細長形，使用橡膠墊227時應(yīng)注意合適的位置布置，避免造成承載部分在X、Y軸都有不能接受的較大高度變化，提高測量精度。支撐座2M通過螺栓(未標示)固定在第一支架222上，支撐座2M選用膨脹系數(shù)小的大理石制成。導(dǎo)軌2 安裝在支撐座2 上。第二支架2 呈C型，安裝在導(dǎo)軌2 上，第二支架2 選用膨脹系數(shù)小的大理石制成。安裝在支撐座224的電機(未圖示)可通過絲桿機構(gòu)(未圖示)帶動第二支架2 沿導(dǎo)軌2 移動，其測量范圍達到800mm。位置調(diào)整器沈包括兩個安裝于第二支架2 的兩相對自由端的位置調(diào)整器沈，位置調(diào)整器沈之間存在高度差。位置調(diào)整器沈表面設(shè)有感應(yīng)器27，且感應(yīng)器27之間存在高度差。穿帶組件M包括底板M0、支撐架M2、浮動輥M4、固定輥M6、支撐輥247和陶瓷片248。底板240連接前后的穿帶結(jié)構(gòu)，屬于大重量設(shè)計，避免極片運動時機架產(chǎn)生很大的振動，對測量精度造成影響。支撐架242位于底板240的相對兩側(cè)，以便底板240上方預(yù)留出一收容空間，以供測量組件22穿設(shè)于其中。浮動輥244設(shè)于支撐架M2的中部，位于固定輥246和支撐輥247的下方。電池冷壓過程中電池極片有很大振動，浮動輥244可起到緩沖作用，使極片能平穩(wěn)地運行。固定輥246設(shè)于支撐架M2的頂部，與支撐輥247平行設(shè)置。支撐輥247位于兩固定輥246之間，支撐輥M7由直徑15mm的2根軸組成，可繃緊極片，消除極片波浪邊對測量的影響。為了保證極片穩(wěn)定地經(jīng)過測量頭，本發(fā)明采用高度差方法，即支撐輥M7的軸心與浮動輥M4的軸心、固定輥M6的軸心之間有一定高度差。如此既不防礙第二支架2 的位置移動，又可以起到支撐、繃緊作用。請參閱圖4所示，陶瓷片248安裝在支撐輥247之間，并與支撐輥247表面處于同一水平面。在圖示實施方式中，陶瓷片248長度為15mm?？拷谝恢Ъ?22的陶瓷片M8 是用于校準設(shè)于第二支架2 兩相對自由端部的感應(yīng)器27間的距離，而遠離第一支架222 的陶瓷片248則用于調(diào)整感應(yīng)器27的光路同軸度。位置調(diào)整器沈固定在第二支架228 C型相對兩末端。位置調(diào)整器沈上安裝感應(yīng)器27，以便對感應(yīng)器27的位置進行精確調(diào)整。如圖5所示，位置調(diào)整器沈包括沿X方向移動的第一移動滑臺沈0、沿Y方向移動的第二移動滑臺262、沿Z方向移動的第三移動滑臺 264、及沿X方向移動的第一移動旋柄沈5、沿Y方向移動的第二移動旋柄266和沿Z方向移動的第三移動旋柄267。位置調(diào)整器沈用來調(diào)整激光光路同軸度，其調(diào)整的方法為先擰松X方向第一移動滑臺260的固定螺絲之后，再通過旋轉(zhuǎn)X方向的第一移動旋柄265來控制感應(yīng)器27在X方向上的位置移動，確定位置后再擰緊固定螺絲。Y、Z方向上位置調(diào)整與X方向相似，不再贅述。也就是說，感應(yīng)器27可以通過位置調(diào)整器沈的移動來調(diào)整其位移，其移動步進精度達到1微米，高精度使得上下激光光路同軸度的精確調(diào)整容易實現(xiàn)。組裝時，測量組件22與穿帶組件M坐騎式安裝，即底座220和第一支架222的一部分穿入穿帶組件M的收容空間。測量組件22與穿帶組件M之間相互獨立、互不連接。 測量組件22與穿帶組件M之間相互獨立的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得極片運動過程中產(chǎn)生的振動不會影響測量，消除極片振動對測量精度的影響，以保證激光測厚儀2的高精度測量。本發(fā)明激光測厚儀2的測量流程如下
步驟一穿好極片后，電機移動到測量起始位，即靠近位置調(diào)整器沈的陶瓷片248處； 步驟二 極片跑動后，電機帶動傳感器掃描靠近位置調(diào)整器沈的陶瓷片M8，長度為 10mm，獲取大量數(shù)據(jù)后計算陶瓷片248的厚度值。根據(jù)測量的厚度值與標準的厚度值(500 微米)計算出距離補償值；
步驟三電機移位到第一測量位置，電機停止后，感應(yīng)器27開始采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集完后，電機移位到第二測量位置開始采集數(shù)據(jù)，電機移位的同時，分析第一位置采集的數(shù)據(jù)， 計算極片第一位置的厚度值；
步驟四重復(fù)步驟三，一直到第六測量位置，然后到遠離述位置調(diào)整器沈的陶瓷片248 并測量其厚度值；
步驟五位置調(diào)整器沈的陶瓷片248測量完后，電機反轉(zhuǎn)測量第六位置，重復(fù)步驟三， 到第一測量位置；
步驟六第一測量位置測量完后，再到靠近位置調(diào)整器沈的陶瓷片248進行校準計算補償值。此外，上下光路不同軸或同軸度差，則極片的小角度傾斜對測量結(jié)果影響很大。當同軸差為0. 1mm，被測物厚度500微米時，厚度誤差為5微米。因此，調(diào)整上下光路同軸度十分必要。本發(fā)明激光測厚儀2通過遠離第一支架222的陶瓷片248來調(diào)整激光光路的同軸度。由于陶瓷片的表面與極片表面結(jié)構(gòu)都比較粗糙，對陶瓷片以高采樣頻率掃描一段長度獲取大量數(shù)據(jù)后處理得到穩(wěn)定的標準塊厚度值。本發(fā)明的激光測厚儀2，由于測量組件22和穿帶組件M獨立設(shè)置，避免極片生產(chǎn)過程中的振動對感應(yīng)器27的數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生影響；測量組件22的底座220與第一支架222 間由于設(shè)有橡膠墊227，可以隔絕因為冷壓機生產(chǎn)時產(chǎn)生的巨大振動，保證測量的精確度。綜上所述，本發(fā)明激光測厚儀2具有高精度測量、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。根據(jù)上述原理，本發(fā)明還可以對上述實施方式進行適當?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼耍景l(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種激光測厚儀，用以對電池極片的厚度進行測量，其特征在于所述激光測厚儀包括測量組件和穿帶組件，測量組件跨設(shè)于穿帶組件，測量組件包括位置調(diào)整器及設(shè)于位置調(diào)整器上的感應(yīng)器，電池極片安裝于穿帶組件上，感應(yīng)器對電池極片的厚度進行測量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測厚儀，其特征在于所述感應(yīng)器與所述測量組件的底部存在高度差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測厚儀，其特征在于所述測量組件包括底座及設(shè)于底座上的第一支架，第一支架與底座之間設(shè)有橡膠墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光測厚儀，其特征在于所述測量組件還包括導(dǎo)軌及第二支架，第二支架設(shè)置于導(dǎo)軌并沿導(dǎo)軌移動，位置調(diào)整器安裝于第二支架的兩相對自由端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光測厚儀，其特征在于所述測量組件還包括支撐所述導(dǎo)軌的支撐座。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光測厚儀，其特征在于所述第一支架呈工字形，所述第二支架呈C型，所述位置調(diào)整器安裝于所述第二支架的兩相對自由端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測厚儀，其特征在于所述穿帶組件包括底板和位于底板上的支撐架，支撐架設(shè)有收容空間，所述測量組件穿設(shè)于收容空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光測厚儀，其特征在于所述測量組件包括底座及位于底座上的第一支架，底座與第一支架穿設(shè)于所述收容空間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光測厚儀，其特征在于所述測量組件還包括浮動輥、固定輥和支撐輥，支撐輥的軸心與浮動輥的軸心、固定輥的軸心之間存在高度差。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光測厚儀，其特征在于所述浮動輥位于所述支撐架的中部，所述固定輥和所述支撐輥位于所述支撐架的頂部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的激光測厚儀，其特征在于所述支撐輥位于所述固定輥之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光測厚儀，其特征在于所述支撐輥兩相對端設(shè)有陶瓷片，陶瓷片與所述支撐輥表面處于同一水平面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光測厚儀，其特征在于所述陶瓷片對應(yīng)所述位置調(diào)整器設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光測厚儀，用以對電池極片的厚度進行測量，其包括測量組件和穿帶組件。測量組件包括位置調(diào)整器和設(shè)于位置調(diào)整器上的感應(yīng)器，電池極片安裝于穿帶組件上，感應(yīng)器對電池極片的厚度進行測量，測量組件跨設(shè)于穿帶組件。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明激光測厚儀具有測量精度高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點。
文檔編號G01B11/06GK102175165SQ20111003210
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者羅志高, 賈寶安 申請人:東莞新能源電子科技有限公司, 東莞新能源科技有限公司