卷板厚度测量设备和方法_3

文档序号:8317183阅读:来源:国知局
地说,第一函数生成器1530可以使用第一分量生成第一函数。第一函数可以是用于校正在参考时间时棍110的外周表面上的第一分量(图5A中的R1、R2)与在测量时间时第一分量(图5B中的R3、R4)之间的角度差值(Θ )的函数。这里,角度差值(Θ )是在测量时间时基于棍110的外周表面相对于棍110的外周表面的中央区域Ro的偏离的左区域和右区域Rl到R4在辊110的纵向方向上的偏离角度值,并且可以被定义为误差函数(Er(t))。在获取基于设定为“O”的参考数据而得到的测量数据的情况下,作为角度差值(Θ )的正值表明辊110沿顺时针方向旋转,作为角度差值(Θ )的负值表明辊110沿逆时针方向旋转。另外,第一函数可以使用等式(I)来补偿在测量时间时引起的辊110的外周表面的倾斜的差,如图5B中所示。优选地,第二分量在此时不会发生变化。
[0062]R(t) = KpX (Er (t) + (1/Ti) X f Er (t) dt)...(I)
[0063]其中,R(t)表示第一函数,Er(t)表示用于定义在参考时间时的第一分量和在测量时间时的第一分量之间的角度差值的误差函数,Kp是比例常数,Ti是积分常数。
[0064]另外,第二函数生成器1540可以使用第二分量生成第二函数。第二函数可以是用于校正在参考时间时辊110的外周表面上的第二分量(图6A中的P1、P2)与在测量时间时第二分量(图6B中的P3、P4)之间的高度差值(H)的函数。
[0065]这里,高度差值(H)包括基于辊的外周表面的中央区域Po以及左区域Pl和右区域P2在测量时间时的辊110的外周表面的中央区域Po’以及左区域P3和右区域P4在辊110的纵向方向上的高度值,并且可以被定义为误差函数(Ep(t))。通过计算参考数据和测量数据的平均值的变化量,高度差值(H)表示高度相对于参考高度是增大还是减小。另外,第二函数可以使用等式(2)来补偿在测量时间时引起的辊110的外周表面的高度的差,如图6B中所示。优选地,第一分量在此时不会发生变化。
[0066]P (t) = Kp X (Ep (t) + (1/Ti) X / Ep (t) dt)…(2)
[0067]其中,P(t)表示第二函数,Ep (t)表示用于定义在参考时间时的第二分量和在测量时间时的第二分量之间的角度差值的误差函数,Kp是比例常数,Ti是积分常数。
[0068]校正数据生成器1550可以通过使由第一函数生成器1530和第二函数生成器1540产生的第一函数和第二函数叠加而生成第二轮廓数据。第二轮廓数据可以被定义为由等式
(3)表示的控制函数。控制函数可以通过使第一函数和第二函数叠加来校正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的测量数据。
[0069]Rt (t) = PV(t)+R(t)+P (t)...(3)
[0070]其中,Rt (t)表示控制函数,PV(t)表示用于定义在测量时间时的测量数据的测量函数。
[0071]厚度计算单元1560使用由校正数据生成器1550生成的第二轮廓数据和由数据生成器1510生成的位移量数据来计算绕辊110卷绕的电极板120的厚度。更详细地说,厚度计算单元1560从校正数据生成器1550接收通过校正第一轮廓数据而获得的第二轮廓数据,从数据生成器1510接收电极板120的目标外表面的光检测信号和使用光检测信号生成的电极板120的目标外表面的位移量数据,以及通过将辊110的外周表面的第二轮廓数据与电极板120的目标外表面的位移量数据进行比较来计算电极板120的厚度。
[0072]存储器单元152存储辊110的外周表面的第一轮廓数据和第二轮廓数据。这里,使用辊110的外周表面的光检测信号通过运算单元151生成辊110的外周表面的第一轮廓数据,基于第一轮廓数据通过运算单元151来产生第二轮廓数据。另外,存储器单元152可以将固定到传送框架140的检测器130的坐标值数据与辊110的外周表面的第一轮廓数据和第二轮廓数据一起存储。
[0073]显示单元153将由运算单元151计算出的电极板120的厚度对外部进行显示。即,显示单元153以字符或图形形式显示实时移动的电极板120的厚度,由此使操作者容易地识别电极板120的厚度的变化。
[0074]当通过运算单元151计算出的电极板120的厚度超过电极板120的预设参考厚度值时,警报生成器154生成警报信号。即,警报生成器154将用于检测电极板120的不合格的参考厚度与电极板120的实时计算厚度进行比较,并且当电极板120的厚度超过该参考厚度时,警报生成器154以字符或音频的形式向外部显示警报信号,由此使操作者容易地识别电极板120的变形。
[0075]驱动控制器156控制辊110的旋转和移动、电极板120的移动以及检测器130的驱动。即,驱动控制器156可以从主控制器155接收命令,并且可以使辊110旋转或移动、可以使电极板120移动或者可以驱动检测器130。
[0076]主控制器155控制运算单元151、存储器单元152、显示单元153、警报生成器154和驱动控制器156的操作。另外,主控制器155持续地管理由运算单元151生成的辊110的外周表面的第一轮廓数据和第二轮廓数据。因此,当预期到辊110的变形时或者在每个预定的时段,主控制器155控制运算单元151,由此更新第一轮廓数据和第二轮廓数据。
[0077]同时,主控制器155连接到电源单元157,并且可以通过电源单元157控制将要供应到卷板厚度测量设备100的各组件的功率。
[0078]图7是示出了根据本发明另一实施例的卷板厚度测量设备的剖视图。
[0079]参照图7,根据本发明另一实施例的卷板厚度测量设备200包括辊110、电极板120、检测器230和处理器250。
[0080]图1中不出的卷板厚度测量设备200与图1到图6B中不出的卷板厚度测量设备100的不同之处在于检测器130的光学位移传感器132被图像获取传感器232代替。下面的描述将集中于包括图像获取传感器232的检测器230,检测器230是与图1到图6B中示出的卷板厚度测量设备100的功能组件不同的功能组件。
[0081]另外,在图7中示出的卷板厚度测量设备200中,与卷板厚度测量设备100的功能组件相同的功能组件将应用于下面的实施例,并且将省略对它们的详细描述。
[0082]检测器230实时检测辊110的外周表面或绕辊110卷绕的电极板120目标外表面的图像。
[0083]检测器230包括光源单元231和图像获取传感器232。另外,光源单元231和图像获取传感器232安装在传送框架240中,从而被同轴地定位。
[0084]光源单兀231将光L照射到棍110的外周表面和电极板120的外表面。
[0085]图像获取传感器232被定位为面对光源单元231并且检测从光源单元231照射且已经穿过辊I1的外周表面和电极板120的目标外表面的光,从而实时检测辊110的外周表面的图像和电极板120的目标外表面的图像。
[0086]处理器250使用辊110的外周表面的图像检测信号生成辊110的外周表面的第一轮廓数据。另外,处理器250将第一轮廓数据分成第一分量和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与测量数据之间的差值。处理器250通过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而生成第二轮廓数据。
[0087]因此,处理器250将由校正数据生成器1550生成的第二轮廓数据与由数据生成器1510生成的位移量数据进行比较,由此计算出绕辊110卷绕的电极板120的厚度。这里,由处理器250生成的辊110的外周表面的第一轮廓数据和第二轮廓数据被存储在存储器单元252 中。
[0088]图8是示出了根据本发明另一实施例的卷板厚度测量方法的流程图,图9是示出了图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。
[0089]参照图8和图9,根据本发明另一实施例的卷板厚度测量方法涉及一种通过检测第二轮廓数据(通过每个分量校正辊的外周表面的第一轮廓数据而获得)和绕辊卷绕的电极板的外表面的位移量数据来测量电极板的厚度的方法。可以在实施根据另一实施例的卷板厚度测量方法中使用图1到图7中示出的卷板厚度测量设备。
[0090]更详细地说,卷板厚度测量方法包括:(S100)第一次将光照射到辊的外周表面;
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