CN103940350B - 涂板机在线极板测厚装置及测厚调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涂板机在线极板测厚装置及测厚调整方法，解决了现有的测厚方法，检测不实时，出现不合格时报废率较高的缺陷，包括激光测厚传感器、连接激光测厚传感器的控制器，激光测厚传感器分为设置在极板传送带上下两侧的上激光测厚传感器和下激光测厚传感器，控制器内部设置有测厚控制芯片，测厚控制芯片控制激光测厚传感器测厚并记录测厚数据。通过激光测厚传感器再经过测厚控制芯片可以检测极板的涂板厚度，又不会对涂层造成破坏，不影响涂层的质量；检测后，将检测的涂板厚度由控制器经过运算，在现场显示屏上显示，操作工根据显示的数据判断涂板机是否处于正常工作状态，如果不是则需要做出相应的反应，比如调整涂板机的位置，或者停机。

Description

涂板机在线极板测厚装置及测厚调整方法

技术领域

本发明涉及一种厚度检测装置和检测方法，尤其是一种涂板机在线极板测厚装置及测厚调整方法。

背景技术

铅酸蓄电池在生产中，电池极板的生产是非常重要的一个环节，其中涂板又是在极板生产过程中要求最严格的一道工序，涂板是在铝箔表面涂一层导电涂层，导电涂层的厚度均匀性影响着电池的质量和性能，因此涂板过程中要对导电涂层的厚度进行检测，如果出现问题还要对设备进行调整。

目前常用的测厚方法有两种：

第一种方法是涂板控制厚度，采用涂板线经过快速干燥后测量叠高（多片极板叠起来的高度）来判断是否超标，这种方法由于涂板线长一般在10米左右，涂板在前，测试叠高在后，存在一个问题：如果不合格，造成涂板的10米生产线上极板都不合格，这样检测结果不准确，检测也不实时。

第二种方法是通过检测单片重量来检测极板是否超过要求，涂板工序后一个操作工直接在生产线上随机取极板称重，看重量是否超差，如果超差则意味着涂板厚度超差。这种方法检测反应快，目前被多数蓄电池厂采用。但是，由于涂板机涂板过程中，涂板带随着温度升高和磨损，需要操作工随时调整机械结构进行改变涂板厚度，保证重量不超标，机械结构调整时，会造成涂板前后或者左右厚度不均匀，造成一侧偏高或者偏薄的现象，这样的极板虽然是重量合格，通过了检验，但是极板的涂层的厚度存在未检出的缺陷，对于后续的电池装配工作带来很多隐患。尤其是对于小密电池生产用的多连片极板的涂板过程尤为明显。

以上二种方法都是普通存在的测试方法，目前由于刚涂板后的极板非常软，不能直接采用卡尺测量，更缺少实时测量的装置和方法了。另外由于缺少实时反应的测厚装置，造成的涂板线不良品，对多数厂家来说都是非常巨大的，不仅浪费了原材料和加工过程的能耗，更加增加了对环境的污染，所以需要一套能够实时显示和指导调整的方法和装置，解决涂板厚度偏差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种涂板机在线极板测厚装置，通过激光测厚传感器在线检测极板经过涂板后的厚度，确定涂板厚度是否符合要求，进而推定涂板机的料辊高度是否合格。

本发明解决了现有的测厚方法，检测不实时，出现不合格时报废率较高的缺陷，提供一种涂板机在线极板测厚装置及测厚调整方法，通过激光测厚传感器在线检测涂板厚度，在线检测实时，检测后通过后续的修补设备进行修补，确保涂板后的极板厚度合格，同时反馈对涂板机进行调整。

本发明还解决了现有的涂板测厚方法，经过测厚只能得知涂板的缺陷，不能反馈得知涂料的缺陷，提供一种涂板机在线极板测厚装置及测厚调整方法，可以监测极板涂板厚度，对涂板厚度进行修补，同时反馈对涂板机进行调整，更能通过称重反馈得知涂料是否合格。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种涂板机在线极板测厚装置，测厚装置处于涂板机和表面干燥炉之间，测厚装置包括激光测厚传感器、连接激光测厚传感器的控制器，激光测厚传感器分为设置在极板传送带上下两侧的上激光测厚传感器和下激光测厚传感器，控制器内部设置有测厚控制芯片，测厚控制芯片控制激光测厚传感器测厚并记录测厚数据。极板经过涂板后在未干燥之前，涂料还包含水份，因此涂层比较软，通过激光测厚传感器再经过测厚控制芯片可以检测极板的涂板厚度，又不会对涂层造成破坏，不影响涂层的质量；检测后，控制器根据检测的数据判断涂板机是否处于正常工作状态，如果不是则需要做出相应的反应，比如调整涂板机的位置，或者停机；控制器内部的芯片对检测的数据进行处理，还可以通过现场显示屏来显示极板的厚度，操作工根据现场显示屏上显示的厚度来认为判断极板的厚度是否合格，进而来手动调整涂板机的尺寸。

作为优选，控制器内部还设置有涂层重量换算芯片，控制器连接有现场显示屏，现场显示屏上具有涂板厚度显示模块和重量显示模块，激光传感器与表面干燥炉之间设置有称重装置，现场显示屏显示涂层重量换算芯片换算出的换算重量和称重装置称重得出的实际重量。称重装置测得的数据是极板涂板后的实际重量，实际重量也显示在现场显示屏上，和换算得出的重量相比较，就能知道涂料的成份是否符合要求，与干燥后的极板的重量也可以比较，得知干燥工序是否符合要求。

作为优选，称重装置固定在传送带下方，称重装置包括伸缩式顶起机构及设置在顶起机构下方的重量传感器。极板随传送带行走，经过伸缩式顶起机构时被顶起，结合重量传感器就可以实现实时称重，不影响整个工艺。

作为优选，现场显示屏上具有位置显示模块，位置显示模块显示激光测厚传感器对应极板的位置。通过位置显示模块能确定激光测厚传感器检测的极板的位置，现场显示屏显示时位置与厚度相对应，从而确定极板的整体厚度是否合格，而且这个位置数据由控制器处理传输给后序的修补装置，修补装置由控制器控制对相应的位置进行修补。

作为优选，激光传感器与表面干燥炉之间设置有修补装置，修补装置包括极板表面修刮刀片和极板表面填补喷头，修补装置与控制器相连并由控制器控制自动运行。经过测厚，则涂板厚度可以出现不足或者超厚，如果不对该极板进行处理，则极板将会报废，通过修补装置就可以对该极板进行补救，使其涂板厚度达到正常范围。

作为优选，激光测厚传感器为多组，分别对应极板的各个测试点，这些测试点包括极板的前、后、左和右。通过多个测试点来综合检测极板的涂板厚度。

一种涂板机在线极板测厚装置的测厚调整方法，其特征在于方法包括如下步骤：（1）涂板后的极板通过压辊后，进入测厚工位，经过多组激光测厚传感器检测极板的涂板厚度，涂板厚度数据经过控制器计算，得出对应测试点的涂板厚度，同时在现场显示屏上进行显示；

（2）根据激光测厚传感器检测的厚度，经过控制器处理换算，在现场显示屏上显示极板涂层的换算重量；

（3）极板在传送带上经过称重工位，称重装置对极板进行称重，称重数据由控制器计算，并在现场显示屏上显示实际重量；

（4）如果涂板厚度在正常范围内，则极板进入平面干燥炉进行干燥工序，如果涂板厚度超差正常范围，则由控制器控制修补装置，对对应的测试点进行修补；

（5）如果涂板厚度超差正常范围，则需要操作工根据超差的方向，反向调整涂板机对应机械位置；

（6）控制器根据换算重量和实际重量的差值，在现场显示屏上进行显示，同时警示操作工。

作为优选，现场显示屏上涂板厚度的显示采用超差数值和色标相结合的显示方式，涂板厚度在正常范围，则属于合格显示绿色，涂板厚度超差为正，则属于正向超差显示红色，涂板厚度超差为负，则负向超差显示黄色。色标显示更加直观，通过数据可以得知超差量，从而确定涂板机需要调整的数据。

作为优选，涂板厚度显示连续超差时，则要联动控制涂板机停机。

作为优选，换算重量和实际重量出现偏差，操作工要检查涂料的粘稠度和涂料的浓度，并对涂料的成份进行调整。

本发明的有益效果是：通过激光测厚传感器再经过测厚控制芯片可以检测极板的涂板厚度，又不会对涂层造成破坏，不影响涂层的质量；检测后，将检测的涂板厚度由控制器经过运算，在现场显示屏上显示，操作工根据显示的数据判断涂板机是否处于正常工作状态，如果不是则需要做出相应的反应，比如调整涂板机的位置，或者停机；控制器内部的各芯片对检测的数据进行处理，现场显示屏上还显示极板的重量，通过重量来反推极板整体的涂板厚度是否处于正常范围。

附图说明

图1是本发明一种结构示意图；

图2是本发明的一种测厚方法。

图中：1、现场显示屏，2、控制器，3、填补喷头，4、修刮刀片，5、上激光测厚传感器，6、顶起机构，7、重量传感器，8、极板，9、传送带，10、下激光测厚传感器，11、传动电机。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种涂板机在线极板测厚装置（参见附图1），处于涂板机和表面干燥炉之间，包括激光测厚传感器、连接激光测厚传感器的控制器2及连接控制器2的现场显示屏1。激光测厚传感器与表面干燥炉之间依次布置有称重装置和修补装置，极板从涂板机出来进入到极板传送带9，极板传送带9由传动电机11驱动，传动电机11与控制器相连并由控制器2控制。

控制器内部设置有多种功能芯片、处理器和控制电路，功能芯片包括测厚控制芯片、涂层体积计算芯片和涂层重量换算芯片。控制电路连接激光测厚传感器、传动电机和修补装置。测厚控制芯片与激光测厚传感器相结合用于检测极板的涂板厚度，处理器处于各种数据并显示到现场显示屏上。

激光测厚传感器分为设置在极板传送带9上下两侧的上激光测厚传感器5和下激光测厚传感器10。上激光测厚传感器和下激光测厚传感器成对布置，总共布置四对，分别对应极板的各个测试点，这些测试点包括极板的前、后、左和右。

称重装置固定在传送带下方，称重装置包括伸缩式顶起机构6及设置在顶起机构下方的重量传感器7。顶起机构正常时，凸柱的顶部低于极板传送带9的下方便于传送带通过。传送带为多条并排结构，条与条之间留出缝隙，涂板厚度测试点均处于缝隙处，下激光测厚传感器正处于缝隙下方，顶起机构的上端具有插入到缝隙处的凸条，凸条的上表面设置有多个圆柱形的凸柱，凸柱的顶端为平面，凸柱顶端的圆周处为圆角过渡。顶起机构顶起时，凸条正好从缝隙的下方向上将极板顶起，使得极板的重量完全落到顶起机构上。

修补装置包括极板表面修刮刀片4和极板表面填补喷头3，修补装置与控制器相连并由控制器控制自动运行。控制器根据激光测厚传感器检测到的涂板厚度及位置，控制相应的修刮刀片或填补喷头对超差的位置进行修补。

现场显示屏1上具有涂板厚度显示模块、位置显示模块和重量显示模块。涂板厚度显示模块与位置显示模块相结合形成矩阵形的位置与涂板厚度显示界面，现场显示屏上涂板厚度的显示采用超差数值和色标相结合的显示方式，涂板厚度在正常范围，则属于合格显示绿色，涂板厚度超差为正，则属于正向超差显示红色，涂板厚度超差为负，则负向超差显示黄色。现场显示屏上的重量显示模块分为两组，一组为根据激光测厚传感器的数据换算得出的换算重量，另一组为称重装置称重得出的实际重量。

下面介绍一下涂板机在线极板测厚装置的测厚调整方法（参见附图2）：

（1）测厚，涂板后的极板通过压辊后，进入测厚工位，经过多组激光测厚传感器检测极板的涂板厚度，涂板厚度数据经过控制器计算，得出对应测试点的涂板厚度；

（2）显示，根据检测的涂板厚度在现场显示屏上进行显示，再根据激光测厚传感器检测的厚度，经过控制器处理换算，在现场显示屏上显示极板涂层的换算重量；

（3）称重，极板在传送带上经过称重工位，称重装置对极板进行称重，伸缩式顶起机构将极板顶起并脱离传送带表面，使得极板的重量完全落到顶起机构上，重量传感器将数据传给控制器，由控制器计算，并在现场显示屏上显示实际重量；

（4）对比，如果涂板厚度在正常范围内，则极板进入平面干燥炉进行干燥工序，如果涂板厚度超差正常范围，则由控制器控制修补装置，对对应的测试点进行修补；

（5）调整，如果涂板厚度超差正常范围，则需要操作工根据超差的方向，反向调整涂板机对应机械位置；

（6）控制器根据换算重量和实际重量的差值，在现场显示屏上进行显示，同时警示操作工，判断是否要检查涂料，是否要对涂料的成份进行调整；

（7）如果涂板厚度显示连续超差时，则要联动控制涂板机停机。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种涂板机在线极板测厚装置，其特征在于测厚装置处于涂板机和表面干燥炉之间，测厚装置包括激光测厚传感器、连接激光测厚传感器的控制器，激光测厚传感器分为设置在极板传送带上下两侧的上激光测厚传感器和下激光测厚传感器，控制器内部设置有测厚控制芯片，测厚控制芯片控制激光测厚传感器测厚并记录测厚数据；控制器内部还设置有涂层重量换算芯片，控制器连接有现场显示屏，现场显示屏上具有涂板厚度显示模块和重量显示模块，激光传感器与表面干燥炉之间设置有称重装置，现场显示屏显示涂层重量换算芯片换算出的换算重量和称重装置称重得出的实际重量。

2.根据权利要求1所述的涂板机在线极板测厚装置，其特征在于称重装置固定在传送带下方，称重装置包括伸缩式顶起机构及设置在顶起机构下方的重量传感器。

3.根据权利要求1所述的涂板机在线极板测厚装置，其特征在于现场显示屏上具有位置显示模块，位置显示模块显示激光测厚传感器对应极板的位置。

4.根据权利要求1或2或3所述的涂板机在线极板测厚装置，其特征在于激光传感器与表面干燥炉之间设置有修补装置，修补装置包括极板表面修刮刀片和极板表面填补喷头，修补装置与控制器相连并由控制器控制自动运行。

5.根据权利要求1或2或3所述的涂板机在线极板测厚装置，其特征在于激光测厚传感器为多组，分别对应极板的各个测试点，这些测试点包括极板的前、后、左和右。

6.一种利用权利要求1所述的涂板机在线极板测厚装置的测厚调整方法，其特征在于方法包括如下步骤：（1）涂板后的极板通过压辊后，进入测厚工位，经过多组激光测厚传感器检测极板的涂板厚度，涂板厚度数据经过控制器计算，得出对应测试点的涂板厚度，同时在现场显示屏上进行显示；

（2）根据激光测厚传感器检测的厚度，经过控制器处理换算，在现场显示屏上显示极板涂层的换算重量；

（3）极板在传送带上经过称重工位，称重装置对极板进行称重，称重数据由控制器计算，并在现场显示屏上显示实际重量；

（4）如果涂板厚度在正常范围内，则极板进入平面干燥炉进行干燥工序，如果涂板厚度超差正常范围，则由控制器控制修补装置，对对应的测试点进行修补；

（5）如果涂板厚度超差正常范围，则需要操作工根据超差的方向，反向调整涂板机对应机械位置；

（6）控制器根据换算重量和实际重量的差值，在现场显示屏上进行显示，同时警示操作工。

7.根据权利要求6所述的涂板机在线极板测厚装置的测厚调整方法，其特征在于现场显示屏上涂板厚度的显示采用超差数值和色标相结合的显示方式，涂板厚度在正常范围，则属于合格显示绿色，涂板厚度超差为正，则属于正向超差显示红色，涂板厚度超差为负，则负向超差显示黄色。

8.根据权利要求6所述的涂板机在线极板测厚装置的测厚调整方法，其特征在于涂板厚度显示连续超差时，则要联动控制涂板机停机。

9.根据权利要求6所述的涂板机在线极板测厚装置的测厚调整方法，其特征在于换算重量和实际重量出现偏差，操作工要检查涂料的粘稠度和涂料的浓度，并对涂料的成份进行调整。