(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110132135 A(43)申请公布日 2019.08.16
(21)申请号 201910317750.4(22)申请日 2019.04.19
(71)申请人 广州超音速自动化科技股份有限公
司
地址 511400 广东省广州市番禺区石基镇
金山村华创动漫产业园B10栋(72)发明人 张立 叶长春 徐永昌 (74)专利代理机构 广州市越秀区哲力专利商标
事务所(普通合伙) 44288
代理人 郭佳利 彭诗萍(51)Int.Cl.
G01B 11/02(2006.01)G01N 21/88(2006.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图3页
(54)发明名称
电池极片涂布区域长度计量方法及装置(57)摘要
本发明公开了电池极片涂布区域长度计量方法及装置，包括一操作流程：S1：计量光源和光电传感器启动，极片材料所具有的第一边缘部进入计量模块，带动输送转辊，编码盘跟随转动，所述计算机为该极片材料标定一第一长度边缘标记；S2：涂布区域单元进入计量模块，然后完全通过计量模块，所述计算机通过涂布区域单元计量辅助模块感知所述涂布区域单元的起始端及终结端；S3：极片材料完全通过计量模块，极片材料所具有的第二边缘部离开计量模块，计算机标定一第二长度边缘标记；S4：计算涂布区域单元的长度，计算极片材料总长度。本发明用于更准确地测量出锂电池极片材料涂布区域的长度数据，减少计量误差。
CN 110132135 ACN 110132135 A
权 利 要 求 书
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1.电池极片涂布区域长度计量方法，其特征在于，包括：硬件设备，包括计算机及计量模块，计量模块包括：输送转辊、编码盘、计量光源、光电传感器、涂布区域单元计量辅助模块以及总长度计量辅助模块；所述输送转辊供极片材料同步带动；所述编码盘与所述输送转辊同轴联动，所述计算机与光电传感器、涂布区域单元计量辅助模块和总长度计量辅助模块均电性连接，所述计算机用于记录及计算由光电传感器所反馈的信号脉冲数；所述涂布区域单元计量辅助模块用于使得计算机感知涂布区域单元的起始端及终结端；所述总长度计量辅助模块用于使得计算机感知极片材料长度方向的两边缘；
操作流程，包括以下步骤：S1：计量光源和光电传感器启动，极片材料所具有的第一边缘部进入计量模块，带动输送转辊，编码盘跟随转动，所述计算机为该极片材料标定一第一长度边缘标记；
S2：涂布区域单元进入计量模块，然后完全通过计量模块，所述计算机通过涂布区域单元计量辅助模块感知所述涂布区域单元的起始端及终结端；
S3：极片材料完全通过计量模块，极片材料所具有的第二边缘部离开计量模块，计算机标定一第二长度边缘标记；
S4：计算涂布区域单元的长度，计算极片材料总长度。2.如权利要求1所述的电池极片涂布区域长度计量方法，其特征在于：所述硬件设备还包括一配合托轮，所述配合托轮与输送转辊对应设置，所述配合托轮用于将极片材料贴靠于所述输送转辊。
3.如权利要求1所述的电池极片涂布区域长度计量方法，其特征在于：所述总长度计量辅助模块包括一配合光源以及光电式边缘感应开关，所述光电式边缘感应开关与计算机电性连接。
4.如权利要求1所述的电池极片涂布区域长度计量方法，其特征在于：所述涂布区域单元计量辅助模块包括第一触发开关和第二触发开关，所述第一触发开关用于感知涂布区域单元的起始端，所述第二触发开关用于感知涂布区域单元的终结端。
5.如权利要求4所述的电池极片涂布区域长度计量方法，其特征在于：步骤S2依次包括子步骤S21和子步骤S22，其中，
S21：当涂布区域单元的起始端经过第一触发开关，计算机标定一涂布单元起始标记；S22：当涂布区域单元的终结端经过第二触发开关，计算机标定一涂布单元终结标记。6.如权利要求5所述的电池极片涂布区域长度计量方法，其特征在于：步骤S4包括子步骤S41和子步骤S42，其中，
S41：计算涂布区域单元起始标记与涂布区域单元终结标记之间的信号脉冲数，换算出所述涂布区域单元的长度；
S42：计算第一长度边缘标记与第二长度边缘标记之间的信号脉冲数，换算出所述极片材料的总长度。
7.如权利要求1所述的电池极片涂布区域长度计量方法，其特征在于：所述操作流程，还包括一步骤S5：计算机生成该极片材料的计量表单,然后通过输出设备输出所述表单。
8.一种电池极片涂布区域长度计量装置，其特征在于，包括：计算机；
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权 利 要 求 书
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机架，所述机架上设有质检模块和计量模块；所述质检模块包括一CCD相机，所述质检模块用于对极片材料表面进行物理缺陷排查以及对涂布区表面质量进行物理缺陷排查；所述计量模块包括：输送转辊、编码盘、计量光源、光电传感器、涂布区域单元计量辅助模块以及总长度计量辅助模块；所述输送转辊供极片材料同步带动；所述编码盘与所述输送转辊同轴联动，所述计算机与光电传感器、涂布区域单元计量辅助模块和总长度计量辅助模块均电性连接，所述计算机用于记录及计算由光电传感器所反馈的信号脉冲数；所述涂布区域单元计量辅助模块用于使得计算机感知涂布区域单元的起始端及终结端；所述总长度计量辅助模块用于使得计算机感知极片材料长度方向的两边缘；
所述电池极片涂布区域长度计量装置用于执行以下操作方法，包括：S1：计量光源和光电传感器启动，极片材料所具有的第一边缘部进入计量模块，带动输送转辊，编码盘跟随转动，所述计算机为该极片材料标定一第一长度边缘标记；
S2：涂布区域单元进入计量模块，然后完全通过计量模块，所述计算机通过涂布区域单元计量辅助模块感知所述涂布区域单元的起始端及终结端；
S3：极片材料完全通过计量模块，极片材料所具有的第二边缘部离开计量模块，计算机标定一第二长度边缘标记；
S4：计算涂布区域单元的长度，计算极片材料总长度。9.如权利要求8所述的电池极片涂布区域长度计量装置，其特征在于：所述编码盘每圈的脉冲数为10000p/r。
10.如权利要求9所述的电池极片涂布区域长度计量装置，其特征在于：所述编码盘直径为60.30mm。
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说 明 书
电池极片涂布区域长度计量方法及装置
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技术领域
[0001]本发明涉及锂电池极片尺寸测量的方法和设备领域，尤其涉及一种电池极片涂布区域长度计量方法及装置。
背景技术
[0002]日常的锂电池生产过程中，需要对极片材料的长度和涂布区域进行测量，因为极片材料的总长度以及涂布区域在整个长度方向的位置，对于极片材料而言存在较大影响。由于电池极片多数情况下属于呈带状的材料，因此一般都需要利用一些工具进行间接性的长度测量，例如，利用输送转辊的线速度v1乘以整个极片材料的用时t1，以及利用线速度v1乘以涂布区域单元经过的用时t2，就可以获得总长度和涂布区域长度的数据。但如此操作，掐的时间点只要存在偏差，所带来的测量误差必然会很明显。而且输送转辊的线速度v1，容易受外接影响，会或多或少出现偏差及变化，因此而造成的测量误差也是相当明显的。上述两种测量误差一旦累积起来，必然会使得极片材料在接受后续加工步骤时会存在诸多不利影响。
发明内容
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种电池极片涂布区域长度计量方法，用于更准确地测量出锂电池极片材料涂布区域的长度数据，减少计量误差。[0004]本发明的目的之二，旨在提供执行上述方法的装置。[0005]为了实现本发明的目的之一，本发明所述电池极片涂布区域长度计量方法，包括：[0006]硬件设备，包括计算机及计量模块，计量模块包括：输送转辊、编码盘、计量光源、光电传感器、涂布区域单元计量辅助模块以及总长度计量辅助模块；所述输送转辊供极片材料同步带动；所述编码盘与所述输送转辊同轴联动，所述计算机与光电传感器、涂布区域单元计量辅助模块和总长度计量辅助模块均电性连接，所述计算机用于记录及计算由光电传感器所反馈的信号脉冲数；所述涂布区域单元计量辅助模块用于使得计算机感知涂布区域单元的起始端及终结端；所述总长度计量辅助模块用于使得计算机感知极片材料长度方向的两边缘；
[0007]操作流程，包括以下步骤：[0008]S1：计量光源和光电传感器启动，极片材料所具有的第一边缘部进入计量模块，带动输送转辊，编码盘跟随转动，所述计算机为该极片材料标定一第一长度边缘标记；[0009]S2：涂布区域单元进入计量模块，然后完全通过计量模块，所述计算机通过涂布区域单元计量辅助模块感知所述涂布区域单元的起始端及终结端；[0010]S3：极片材料完全通过计量模块，极片材料所具有的第二边缘部离开计量模块，计算机标定一第二长度边缘标记；[0011]S4：计算涂布区域单元的长度，计算极片材料总长度。[0012]进一步地，所述硬件设备还包括一配合托轮，所述配合托轮与输送转辊对应设置，
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说 明 书
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所述配合托轮用于将极片材料贴靠于所述输送转辊。[0013]进一步地，所述总长度计量辅助模块包括一配合光源以及光电式边缘感应开关，所述光电式边缘感应开关与计算机电性连接。[0014]进一步地，所述涂布区域单元计量辅助模块包括第一触发开关和第二触发开关，所述第一触发开关用于感知涂布区域单元的起始端，所述第二触发开关用于感知涂布区域单元的终结端。[0015]进一步地，步骤S2依次包括子步骤S21和子步骤S22，其中，[0016]S21：当涂布区域单元的起始端经过第一触发开关，计算机标定一涂布单元起始标记；
[0017]S22：当涂布区域单元的终结端经过第二触发开关，计算机标定一涂布单元终结标记。
[0018]进一步地，步骤S4包括子步骤S41和子步骤S42，其中，[0019]S41：计算涂布区域单元起始标记与涂布区域单元终结标记之间的信号脉冲数，换算出所述涂布区域单元的长度；[0020]S42：计算第一长度边缘标记与第二长度边缘标记之间的信号脉冲数，换算出所述极片材料的总长度。[0021]进一步地，所述操作流程，还包括一步骤S5：计算机生成该极片材料的计量表单,然后通过输出设备输出所述表单。[0022]本发明的目的之二，采用以下方式实现，一种电池极片涂布区域长度计量装置，包括：
[0023]计算机；[0024]机架，所述机架上设有质检模块和计量模块；所述质检模块包括一CCD相机，所述质检模块用于对极片材料表面进行物理缺陷排查以及对涂布区表面质量进行物理缺陷排查；所述计量模块包括：输送转辊、编码盘、计量光源、光电传感器、涂布区域单元计量辅助模块以及总长度计量辅助模块；所述输送转辊供极片材料同步带动；所述编码盘与所述输送转辊同轴联动，所述计算机与光电传感器、涂布区域单元计量辅助模块和总长度计量辅助模块均电性连接，所述计算机用于记录及计算由光电传感器所反馈的信号脉冲数；所述涂布区域单元计量辅助模块用于使得计算机感知涂布区域单元的起始端及终结端；所述总长度计量辅助模块用于使得计算机感知极片材料长度方向的两边缘；[0025]所述电池极片涂布区域长度计量装置用于执行以下操作方法，包括：[0026]S1：计量光源和光电传感器启动，极片材料所具有的第一边缘部进入计量模块，带动输送转辊，编码盘跟随转动，所述计算机为该极片材料标定一第一长度边缘标记；[0027]S2：涂布区域单元进入计量模块，然后完全通过计量模块，所述计算机通过涂布区域单元计量辅助模块感知所述涂布区域单元的起始端及终结端；[0028]S3：极片材料完全通过计量模块，极片材料所具有的第二边缘部离开计量模块，计算机标定一第二长度边缘标记；[0029]S4：计算涂布区域单元的长度，计算极片材料总长度。[0030]进一步地，所述编码盘每圈的脉冲数为10000p/r。[0031]进一步地，所述编码盘直径为60.30mm。
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说 明 书
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相比现有技术，实施本发明的有益效果在于：
[0033](1)利用第一触发开关、第二触发开关作为使得计算机感知极片材料涂布区域单元起始端、终结端到位信号的手段，然后在时间轴上进行标定，可以较准确地反映涂布区域单元起始端和终结端两者的绝对位置，也可以计算两者之间所累计的脉冲数，换算得出涂布区域单元的长度，相比起常规的利用输送转辊线速度和手动地掐时间点的方式，计量精度显著提高；[0034](2)在机架内配以质检模块，可以方便地将质检相机所发现的物理缺陷在整个极片材料长度的位置中标记出来，方便后续介入核查；[0035](3)本发明的装置结构简单，实施方便。旨在应用于极片材料整体长度测量以及涂布区域的长度测量，即使一件极片材料中存在若干个涂布区域单元，经其测量后所累积的测量误差也相对较小，对于后续加工而言，属于可接受的范围之内。附图说明
[0036]图1为本发明的结构示意图；
[0037]图2为本发明所述编码盘的使用状态示意图；[0038]图3为本发明的操作流程图；
[0039]图4为本发明所述极片材料的示例图；
[0040]图5为本发明执行计量时输出设备所显示的参数设置界面。[0041]图中，1、机架；10、编码盘；11、转轴；12、计量光源；13、光电传感器；20、输送转辊；21、配合托轮；22、第一触发开关；23、第二触发开关；24、配合光源；25、光电式边缘感应开关；3、涂布区域单元；30、起始端；31、终结端；40、上料触发阶段；41、涂布区域单元起始位置标定步骤；42、涂布区域单元终结位置标定步骤；43、完结触发阶段；44、计算分析步骤；45、数据输出步骤；5、极片材料。具体实施方式[0042]下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0043]如图1-5所示，本发明所述电池极片涂布区域长度计量方法，包括但不限于硬件设备和操作流程。
[0044]硬件设备包括计算机及计量模块，计量模块包括：输送转辊20、编码盘10、计量光源12、光电传感器13、涂布区域单元3计量辅助模块以及总长度计量辅助模块；所述输送转辊20供极片材料5同步带动；所述编码盘10与所述输送转辊20通过一转轴11同轴联动，所述计算机与光电传感器13、涂布区域单元3计量辅助模块和总长度计量辅助模块均电性连接，所述计算机用于记录及计算由光电传感器13所反馈的信号脉冲数；所述涂布区域单元3计量辅助模块用于使得计算机感知涂布区域单元3的起始端30及终结端31；所述总长度计量辅助模块用于使得计算机感知极片材料5长度方向的两边缘，具体地，所述总长度计量辅助模块可以包括一配合光源24以及光电式边缘感应开关25，所述光电式边缘感应开关25与计算机电性连接。所述涂布区域单元3计量辅助模块包括第一触发开关22和第二触发开关23，
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所述第一触发开关22用于感知涂布区域单元3的起始端30，所述第二触发开关23用于感知涂布区域单元3的终结端31。所述硬件设备还应当包括一配合托轮，所述配合托轮与输送转辊20对应设置，所述配合托轮用于向极片材料5提供一弹性支持力使得极片材料5贴靠于输送转辊20，避免输送转辊20于极片材料5之间出现打滑的现象。[0045]上述的操作流程包括以下步骤：[0046]S1：计量光源12和光电传感器13启动，极片材料5所具有的第一边缘部进入计量模块，带动输送转辊20，编码盘10跟随转动，所述计算机为该极片材料5标定一第一长度边缘标记；S1实际为上料触发阶段40。[0047]S2：涂布区域单元3进入计量模块，然后完全通过计量模块，所述计算机通过涂布区域单元3计量辅助模块感知所述涂布区域单元3的起始端30及终结端31。[0048]S3：极片材料5完全通过计量模块，极片材料5所具有的第二边缘部离开计量模块，计算机标定一第二长度边缘标记；[0049]S4：计算涂布区域单元3的长度，计算极片材料5总长度。[0050]具体地，步骤S2可以依次包括子步骤S21和子步骤S22，其中，[0051]S21：当涂布区域单元3的起始端30经过第一触发开关22，计算机标定一涂布单元起始标记；S21实际为涂布区域单元3起始位置标定步骤41。[0052]S22：当涂布区域单元3的终结端31经过第二触发开关23，计算机标定一涂布单元终结标记。
[0053]具体地，步骤S4可以包括子步骤S41和子步骤S42，其中，[0054]S41：计算涂布区域单元3起始标记与涂布区域单元3终结标记之间的信号脉冲数，换算出所述涂布区域单元3的长度；[0055]S42：计算第一长度边缘标记与第二长度边缘标记之间的信号脉冲数，换算出所述极片材料5的总长度。
[0056]为了方便建档和查看，所述操作流程还应当包括一步骤S5：计算机生成该极片材料5的计量表单，然后通过输出设备输出所述表单。[0057]此外，计算机也应当存储有良品极片材料5的长度数值范围和涂布区域单元3的良品范围，如果当前极片材料5的长度不达标，或者当前极片材料5所具有的某一涂布区域单元3长度不达标，则可以在出料时将当前极片材料5作为次品处理。[0058]一种电池极片涂布区域长度计量装置，包括计算机和机架1；[0059]所述机架1上设有质检模块和计量模块；所述质检模块包括一CCD相机，所述质检模块用于对极片材料表面进行物理缺陷排查以及对涂布区表面质量进行物理缺陷排查；所述计量模块包括：输送转辊20、编码盘10、计量光源12、光电传感器13、涂布区域单元3计量辅助模块以及总长度计量辅助模块；所述输送转辊20供极片材料5同步带动；所述编码盘10与所述输送转辊20同轴联动，所述计算机与光电传感器13、涂布区域单元3计量辅助模块和总长度计量辅助模块均电性连接，所述计算机用于记录及计算由光电传感器13所反馈的信号脉冲数；所述涂布区域单元3计量辅助模块用于使得计算机感知涂布区域单元3的起始端及终结端31；所述总长度计量辅助模块用于使得计算机感知极片材料5长度方向的两边缘；[0060]所述电池极片涂布区域长度计量装置用于执行以下操作方法，包括：[0061]S1：计量光源12和光电传感器13启动，极片材料5所具有的第一边缘部进入计量模
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块，带动输送转辊20，编码盘10跟随转动，所述计算机为该极片材料5标定一第一长度边缘标记；
[0062]S2：涂布区域单元3进入计量模块，然后完全通过计量模块，所述计算机通过涂布区域单元3计量辅助模块感知所述涂布区域单元3的起始端30及终结端31；[0063]S3：极片材料5完全通过计量模块，极片材料5所具有的第二边缘部离开计量模块，计算机标定一第二长度边缘标记；[0064]S4：计算涂布区域单元3的长度，计算极片材料5总长度。[0065]简而言之，本发明所述方法也可以归纳为上料触发阶段40、涂布区域单元起始位置标定步骤41、涂布区域单元终结位置标定步骤42、完结触发阶段43、计算分析步骤44、以及数据输出步骤45。
[0066]经过有限次实践获得一组较优的参数配置作为优选方案，所述编码盘10每圈的脉冲数可以为10000p/r；所述编码盘10直径可以为60.30mm。[0067]本发明相较于现有技术，其利用了第一触发开关22、第二触发开关23等作为使得计算机感知极片材料5涂布区域单元3起始端30、终结端31到位信号的手段，然后在时间轴上进行标定，可以较准确地反映涂布区域单元3起始端30和终结端31两者的绝对位置，也可以计算两者之间所累计的脉冲数，换算得出涂布区域单元3的长度，相比起常规的利用输送转辊20线速度和手动地掐时间点的方式，计量精度显著提高；[0068]在机架1内配以质检模块，可以方便地将质检相机所发现的物理缺陷在整个极片材料5长度的位置中标记出来，方便后续介入核查；[0069]最后，本发明的装置结构简单，实施方便。旨在应用于极片材料5整体长度测量以及涂布区域的长度测量，即使一件极片材料5中存在若干个涂布区域单元3，经其测量后所累积的测量误差也相对较小，对于后续加工而言，属于可接受的范围之内。[0070]上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
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