卷板厚度测量设备和方法_2

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了通过将光照射到图1中示出的电极板的外表面来检测光的量的操作的示意图;
[0034]图4是示出图2中示出的运算单元的构造的框图;
[0035]图5A和图5B示出图4中示出的第一函数生成器的操作;
[0036]图6A和图6B示出图4中示出的第二函数生成器的操作;
[0037]图7是示出根据本发明另一实施例的卷板厚度测量设备的剖视图;
[0038]图8是示出根据本发明另一实施例的卷板厚度测量方法的流程图;
[0039]图9是示出图8中示出的分离分量的步骤和通过分量控制数据的步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0040]在下文中,将参照附图详细描述本发明的实施例的示例,使得它们能够被本领域技术人员容易地制造和使用。
[0041]图1是示出根据本发明实施例的卷板厚度测量设备的剖视图,图2是示出图1中示出的处理器的构造的框图,图3A是简要地示出了通过将光照射到图1中示出的辊的外周表面来检测光的量的操作的示意图,图3B是简要地示出了通过将光照射到图1中示出的电极板的外表面来检测光的量的操作的示意图,图4是示出图2中示出的运算单元的构造的框图,图5A和图5B示出图4中示出的第一函数生成器的操作,图6A和图6B示出图4中示出的第二函数生成器的操作。
[0042]参照图1到图3B,根据本发明实施例的卷板厚度测量设备100包括辊110、电极板120、检测器130和处理器150。
[0043]辊110呈圆柱形形状并且沿纵向方向旋转。辊110的中心轴固定到外部固定单元(未不出),从而棍110的外周表面成为参考表面,绕棍110的外周表面卷绕的电极板120被允许相对于棍110的纵向方向稳定地移动。
[0044]另外,辊110可以由金属材料制成,以防止绕其外周表面卷绕并且实时移动的电极板120变形,但是本发明不将辊110的材料限制为金属材料。
[0045]电极板120绕辊110卷绕并沿辊110旋转的方向移动。即,电极板120沿与辊110的纵向方向垂直的方向移动。通过外部电极板供给单元(未示出)使电极板120朝着辊110移动。这里,电极板120可以是通过在二次电池的集流体的表面上涂覆活性物质而形成的正极板或负极板,但是本发明不具体地限制电极板120的用途和类型。
[0046]检测器130检测来自辊110的外周表面或者绕辊110卷绕的电极板120的目标外表面的光。这里,电极板120的目标外表面是电极板120的外表面的区域,使用实时移动的检测器130将检测来自此区域的光的量。
[0047]检测器130包括光源单元131和光学位移传感器132。这里,光源单元131和光学位移传感器132安装在传送框架140中,从而被定位在同一轴线上。
[0048]光源单元131将光L照射到辊110的外周表面和电极板120的外表面。光源单元131可以包括反射镜131a,反射镜131a可以以各种方式改变光L的方向。从光源单元131照射的光L可以包括可见光、近红外激光或远红外激光,但不限于此。
[0049]光学位移传感器132面对光源单元131并且被构造为使辊110位于光源单元131和光学位移传感器132之间。光学位移传感器132根据从光源单元131照射且已经穿过辊110的外周表面和电极板120的目标外表面的光L的光量分布来检测来自棍110的外周表面和电极板120的目标外表面的光的量。即,包括光接收透镜的光学位移传感器132通过光接收透镜使已经穿过辊110的外周表面的一部分光形成斑点(spot)并检测斑点的光的量,并将光检测信号以电压输出的形式发送到处理器150。另外,光学位移传感器132通过光接收透镜接收已经穿过实时移动的电极板120的目标外表面的一部分光以形成斑点,检测在斑点上形成的光的量,并将光检测信号以电压输出的形式发送到处理器150。这里,光学位移传感器132可以是对应于光源的光量传感器,但是本发明不将传感器的类型限于这里所描述的传感器的类型。另外,使用光学位移传感器的光检测在本领域中是公知的并且已经使用,将省略其详细描述。
[0050]传送框架140包括安装为分别面对光源单元131和光学位移传感器132的一对柱形部分141以及连接这对柱形部分141的主体部分142。柱形部分141安装为使得光源单元131和光学位移传感器132同轴地固定在柱形部分141的面对表面上。主体部分142将柱形部分141彼此连接,以支撑柱形部分141使其被固定。传送框架140可以相对于辊110的外周表面或电极板120的目标外表面沿辊110的纵向方向移动。
[0051]处理器150使用辊110的外周表面的光检测信号生成辊110的外周表面的第一轮廓数据。即,在使辊I1旋转时,处理器150使用辊110的外周表面的光检测信号来生成辊110的整体或局部外周表面的第一轮廓数据。另外,处理器150将第一轮廓数据分成与偏离角相关的第一分量和与高度相关的第二分量,并通过第一分量和第二分量中的每一个来计算参考数据和测量数据之间的差值。另外,处理器150使用参考数据和测量数据之间的差值来校正包括在第一轮廓数据中的第一分量和第二分量的测量数据,并生成第二轮廓数据。然后,处理器150使用绕辊110卷绕的电极板120的目标外表面的光检测信号来生成电极板120的目标外表面的位移量数据,并将第二轮廓数据与位移量数据进行比较,由此计算电极板120的厚度。
[0052]这里,第一轮廓数据是通过部分地或整体地映射辊110的外周表面的光检测信号而以包括多个坐标值的平面的形式生成的整体映射数据。即,第一轮廓数据可以包括辊110的整个外周表面的位置坐标值。另外,第二轮廓数据可以包括通过校正第一轮廓数据获得的辊I1的整个外周表面的位置坐标值。
[0053]另外,电极板120的目标外表面的位移量数据可以包括基于位置与电极板120的目标外表面相对应的辊I1的外周表面的第二轮廓数据而计算出的电极板120的目标外表面的位置坐标值。电极板120的目标外周表面的位置坐标值可以包括使用棍110的相应外周表面的第二轮廓数据和电极板120的目标外表面的光检测信号计算出的输出电压值。另夕卜,位置坐标值可以由基于电极板120移动的时间⑴的周期函数(wt = 2Jif)来表示。
[0054]因此,电极板120的厚度可以与电极板120的目标外表面的位置坐标值和辊110的外周表面的校正后的位置坐标值之间的差值相对应。
[0055]为了实施上述操作,处理器150包括运算单元151、存储器单元152、显示单元153、警报生成器154、驱动控制器156和主控制器155。
[0056]运算单元151使用辊110的外周表面的光检测信号生成辊110的外周表面的第一轮廓数据,将第一轮廓数据分成第一分量和第二分量,通过第一分量和第二分量中的每一个计算参考值和测量数据之间的差值,通过使用计算出的差值校正包括在第一轮廓数据中的第一分量和第二分量的测量数据而生成第二轮廓数据,使用绕辊110卷绕的电极板120的目标外表面的光检测信号生成电极板120的目标外表面的位移量数据,以及通过将第二轮廓数据与位移量数据进行比较计算出电极板120的厚度。同时,运算单元151可以被设计成计算机(PC)或可编程逻辑控制器(PLC),从而以软件或硬件的方式实现辊110的外周表面的第一轮廓数据和第二轮廓数据的生成或者电极板120的厚度的计算。
[0057]参照图4,运算单元151包括数据生成器1510、分量分离器1520、第一函数生成器1530、第二函数生成器1540、校正数据生成器1550和厚度计算单元1560。
[0058]数据生成器1510使用来自辊110和电极板120的外周表面的光检测信号生成第一轮廓数据和位移量数据。第一轮廓数据包括在辊110的外周表面上值为“O”的参考数据,以及通过检测照射到辊110的外周表面的光的量而获得的测量数据。这里,参考数据可以是将辊110的外周表面的角度或高度定义为“O”的数据,测量数据可以是辊110的外周表面的左侧和右侧所具有的角度或高度的数据。
[0059]分量分尚器1520将第一轮廓数据分成为与偏尚角相关的第一分量和与闻度相关的第二分量。第一分量表示参考数据和测量数据的角度偏差。第二分量表示参考数据和测量数据的上下偏差。
[0060]第一函数生成器1530和第二函数生成器1540通过包括在第一轮廓数据中的第一分量和第二分量中的每一个生成第一函数和第二函数,以定义参考数据和测量数据之间的差值。
[0061]更详细
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