专利名称：一种极片涂布生产线及其在线测量系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产线及其测量系统，尤其涉及一种极片涂布生产线及其在线测 量系统。
背景技术：
在节能减排的国际大环境下，世界各国都在极力发展和应用绿色能源，锂离子电 池作为一种能量密度高，循环寿命长，倍率性能好，对环境友好无污染等高性能的可充绿色 电池，以其单体电压高、容量大、体积小、质量轻，工作温度范围宽等优点，已经在各种电子 产品得到越来越多的应用，锂离子动力电池的研发得到了高度的重视。锂离子动力电池的生产流程里，极片涂布生产线是关键的设备之一。极片涂布生 产过程中，极片的厚度检测是最重要的一环，现有的检测方式有两种(1)涂布生产间歇 “停顿”(烘干工艺要求)时用手持测厚仪测量涂膜的厚度，此方法检测成本低廉，但测量数 据受操作工的操作技能影响较大，不能准确反映测量结果；而且测量须在涂布生产间歇“停 顿”时才能进行，不能及时反映涂布生产的质量状况，对涂布质量不能满足要求时不能及时 采取纠正措施，生产损耗较大；(2)在线测量涂布涂膜的厚度，主要由光源部分、探测器部 分和微机处理及显示部分构成，但该方法检测成本较高，实际测量应用效果有待进一步验 证，在国内的涂布生产检测环节中极少采用。
发明内容
本发明的目的是提供一种极片涂布生产线在线测量系统，并提供一种设有该在线 测量系统的极片涂布生产线，以解决现有操作方式多带来的测量准确率低、成本高等问题。为实现上述目的，本发明提供的极片涂布生产线的在线测量系统的技术方案如 下一种极片涂布生产线的在线测量系统，该系统包括用于在一段生产线传送装置上设置 的可纵向往复运动的纵向移位装置，纵向移位装置上设有横向移位装置，横向移位装置上 同步设置有在极片所处平面之上的用于与测厚仪连接的测厚仪探头和对应设置在极片所 处平面之下的托盘，测厚仪探头和托盘分别通过相应的上、下气缸与横向移位装置上对应 所设的上、下滑块同步设置。所述纵向移位装置包括用于在相应位置生产线传送装置两侧的两固定位置之间 分别对应设置的导轴和纵向传动机构，所述纵向传动机构包括沿导轴对应设置的同步带及 其同步驱动电机，两同步带之间设有连接支架和由同步驱动电机控制的转轴，所述连接支 架分别通过相应的连接器与对应的同步带固连，所述横向移位装置沿导轴传动装配于纵向 移位装置上。所述横向移位装置包括两同步带之间设置的滚珠丝杠及其横移驱动电机，所述 上、下滑块分别滑动装配于相应的滚珠丝杠上。所述同步驱动电机和横向横移驱动电机均为伺服电机。本发明提供的极片涂布生产线的技术方案如下一种极片涂布生产线的在线测量系统，该系统包括用于在一段生产线传送装置上设置的可纵向往复运动的纵向移位装置， 纵向移位装置上设有横向移位装置，横向移位装置上同步设置有在极片所处平面之上的用 于与测厚仪连接的测厚仪探头和对应设置在极片所处平面之下的托盘，测厚仪探头和托盘 分别通过相应的上、下气缸与横向移位装置上对应所设的上、下滑块同步设置。所述纵向移位装置包括用于在相应位置生产线传送装置两侧的两固定位置之间 分别对应设置的导轴和纵向传动机构，所述纵向传动机构包括沿导轴对应设置的同步带及 其同步驱动电机，两同步带之间设有连接支架和由同步驱动电机控制的转轴，所述连接支 架分别通过相应的连接器与对应的同步带固连，所述横向移位装置沿导轴传动装配于纵向 移位装置上。所述横向移位装置包括两同步带之间设置的滚珠丝杠及其横移驱动电机，所述 上、下滑块分别滑动装配于相应的滚珠丝杠上。所述同步驱动电机和横向横移驱动电机均为伺服电机。本发明的结构简单紧凑，成本较低，利用先进的传感技术对各部分动作进行监控， 确保有关机构速度匹配，实现了涂布生产线上物料的动态取样检测，保证生产线工作的可 靠性、稳定性、先进性，测量准确率较高；传动系统使用同步带，噪音小、维护性高。采用伺服电机实现动力输入，并与其他配套部件同步，最大限度简化机械传动链， 降低机械传动噪声，使传动控制更加灵活、方便，并且基准定位准确、运行稳定可靠。
图1是本发明的结构示意图； 图2是图1的仰视图3是图1的左视图； 图4是本发明的工作原理图。
具体实施例方式如图1 图3所示为本发明一种极片涂布生产线的在线测量系统具体实施例的结 构示意图，该系统包括用于在一段生产线传送装置上设置的可纵向往复运动的纵向移位装 置及相应的检测传感器，纵向移位装置上设有横向移位装置，横向移位装置上设有取样检 测装置，检测传感器包括设置在齿轮同步带一侧的齿轮同步带检测传感器7和设置在生产 传送装置一侧的极片检测传感器10，本实施例中的两传感器均采用光电传感器。下面分别 对各组成部分进行详细说明。如图1所示，纵向移位装置包括用于在相应位置生产线传送装置两侧(位置3和位 置4)的两固定位置(位置1和位置2)之间分别对应设置的导轴8和纵向传动机构，纵向传 动机构包括沿导轴8对应设置的齿轮同步带6及其同步驱动电机4，齿轮同步带6通过固定 在位置1和位置2处带轮支架21上的带轮5固定安装，同步驱动电机通过第一联轴器3与 带轮5相连，导轴8固定在导轴支架20上，两齿轮同步带之间设有连接支架1和由同步驱 动电机控制的转轴11，连接支架分别通过相应的连接器2与对应的齿轮同步带固连，所述 横向移位装置沿导轴8传动装配于纵向移位装置上。如图2 图3所示，横向移位装置包括两齿轮同步带之间设置的上滚珠丝杠131
4和下滚珠丝杠132及其横移驱动电机9，横移驱动电机9通过第二联轴器12与相应的滚珠 丝杠连接，上滑块141和下滑块142分别通过相应的滚珠丝杠与取样检测装置相连。如图2 图3所示，厚度测量装置包括横向移位装置上同步设置的在极片所处平 面之上的用于与测厚仪连接的测厚仪探头17和对应设置在极片所处平面之下的托盘18， 测厚仪探头17、托盘18分别通过上141和下滑块142与横向移位装置连接，上、下滑块分 别固定于相应的滚珠丝杠上；上、下取样冲模的驱动装置包括其相应的上气缸161、下气缸 162，两气缸分别通过连接块15与相应的滚珠丝杠连接。纵向移位装置的工作原理如下当需要测量极片(含涂层)的厚度时，启动同步驱 动电机4，通过第一联轴器3让转轴11上的带轮5转动，使齿型同步带6 (极片的左右各1 个)转动，横向移位装置就会随之沿着导轴8在位置1与位置2之间的区域平移(如图1所 示);光电传感器7检测齿型同步带6上齿廓边缘的变化，将信息传给微电脑，针对极片的行 进速度计算分析后形成的指令信息反馈给同步驱动电机4，用以控制横向移位装置的移动 速度，实现了横向移位装置与极片的追速要求。横向移位装置的工作原理如下当需要测量极片厚度时，启动横向移位电机9，通 过第二联轴器12、带轮5和齿型同步带6的传动使相应的滚珠丝杠转动，驱动上、下滑块连 同厚度测量装置一起在位置3与位置4之间的区域移动。如图4所示为本发明的工作原理图，由图可知，本发明的工作原理及方法如下在 生产线的工作过程中，光电传感器10会实时检测极片上涂层间隔的变化信息并传给微电 脑，微电脑对传送来的信息计算分析后形成极片的行进速度，并及时传递给微电脑的数据 中心。当需要测量极片(含涂层)的厚度时，按下对应的启动按钮，同步驱动电机4工作，光电 传感器7检测齿型同步带上齿廓边缘的变化，将信息传给微电脑，微电脑对光电传感器7传 来的信息进行计算分析，得到连接支架1的行进速度并及时传递给微电脑的数据中心。微 电脑针对极片的行进速度计算分析后形成的指令信息反馈给同步驱动电机4，用以控制连 接支架1及其相关零组部件的行进速度，以实现与极片的追速要求。在连接支架1及其相 关零组部件与极片的追速过程中，横向移位电机9按微电脑发出的有关指令工作，驱使图2 中的测厚仪探头17、托盘18移动到位置3与位置4之间的某一指定位置后停止。紧接着， 在微电脑的有关指令下图2所示的气缸(上下两个)开始工作，测厚仪将采集到的有关信息 反馈到微电脑，经计算分析后形成的极片测量厚度数据显示在观测屏幕上；若极片测量厚 度的数值超出规定值，则生产线上的报警装置启动并且生产线停止运行；若极片测量厚度 的数值在规定值范围内，，微电脑发出指令使气缸、同步驱动电机4、横向移位电机9依次复 位(即使同步驱动电机和横向移位电机驱动的有关装置回到取样前的位置)。本发明的结构简单紧凑，成本较低，利用先进的传感技术对各部分动作进行监控， 确保有关机构速度匹配，实现了涂布生产线上物料的动态取样检测，保证生产线工作的可 靠性、稳定性、先进性，测量准确率较高；传动系统使用同步带，噪音小、维护性高。采用伺服电机实现动力输入，并与其他配套部件同步，最大限度简化机械传动链， 降低机械传动噪声，使传动控制更加灵活、方便，并且基准定位准确、运行稳定可靠。
权利要求
一种极片涂布生产线的在线测量系统，其特征在于该系统包括用于在一段生产线传送装置上设置的可纵向往复运动的纵向移位装置，纵向移位装置上设有横向移位装置，横向移位装置上同步设置有在极片所处平面之上的用于与测厚仪连接的测厚仪探头和对应设置在极片所处平面之下的托盘，测厚仪探头和托盘分别通过相应的上、下气缸与横向移位装置上对应所设的上、下滑块同步设置。
2.根据权利要求1所述的自动生产线的在线测量系统，其特征在于所述纵向移位装 置包括用于在相应位置生产线传送装置两侧的两固定位置之间分别对应设置的导轴和纵 向传动机构，所述纵向传动机构包括沿导轴对应设置的同步带及其同步驱动电机，两同步 带之间设有连接支架和由同步驱动电机控制的转轴，所述连接支架分别通过相应的连接器 与对应的同步带固连，所述横向移位装置沿导轴传动装配于纵向移位装置上。
3.根据权利要求1或2所述的生产线在线测量系统，其特征在于所述横向移位装置 包括两同步带之间设置的滚珠丝杠及其横移驱动电机，所述上、下滑块分别滑动装配于相 应的滚珠丝杠上。
4.根据权利要求3所述的生产线在线测量系统，其特征在于所述同步驱动电机和横 向横移驱动电机均为伺服电机。
5.一种极片涂布生产线的在线测量系统，其特征在于该系统包括用于在一段生产线 传送装置上设置的可纵向往复运动的纵向移位装置，纵向移位装置上设有横向移位装置， 横向移位装置上同步设置有在极片所处平面之上的用于与测厚仪连接的测厚仪探头和对 应设置在极片所处平面之下的托盘，测厚仪探头和托盘分别通过相应的上、下气缸与横向 移位装置上对应所设的上、下滑块同步设置。
6.根据权利要求5所述的自动生产线的在线测量系统，其特征在于所述纵向移位装 置包括用于在相应位置生产线传送装置两侧的两固定位置之间分别对应设置的导轴和纵 向传动机构，所述纵向传动机构包括沿导轴对应设置的同步带及其同步驱动电机，两同步 带之间设有连接支架和由同步驱动电机控制的转轴，所述连接支架分别通过相应的连接器 与对应的同步带固连，所述横向移位装置沿导轴传动装配于纵向移位装置上。
7.根据权利要求6所述的生产线在线测量系统，其特征在于所述横向移位装置包括 两同步带之间设置的滚珠丝杠及其横移驱动电机，所述上、下滑块分别滑动装配于相应的 滚珠丝杠上。
8.根据权利要求7所述的生产线在线测量系统，其特征在于所述同步驱动电机和横 向横移驱动电机均为伺服电机。
全文摘要
本发明涉及一种极片涂布生产线及其在线测量系统，该系统包括用于在一段生产线传送装置上设置的可纵向往复运动的纵向移位装置，纵向移位装置上设有横向移位装置，横向移位装置上同步设置有在极片所处平面之上的用于与测厚仪连接的测厚仪探头和对应设置在极片所处平面之下的托盘，测厚仪探头和托盘分别通过相应的上、下气缸与横向移位装置上对应所设的上、下滑块同步设置。本发明的结构简单紧凑，成本较低，利用先进的传感技术对各部分动作进行监控，确保有关机构速度匹配，实现了涂布生产线上物料的动态取样检测，保证生产线工作的可靠性、稳定性、先进性，测量准确率较高。
文档编号G01B11/06GK101915548SQ20101024119
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者刘如磊, 庞昭, 张金山, 王金才, 胡熠, 蒋建军, 赵旭, 陈军, 陈智勇 申请人:凯迈(洛阳)机电有限公司