【中国发明,中国发明授权】一种激光测厚C形架机构及其调整方法
无权-未缴年费 中国
- 申请号：
- CN201210588654.1
- 专利权人：
- 常州工学院
- 授权公告日/公开日：
- 2016.03.09
- 专利有效期：
- 2012.12.31-2032.12.31
- 技术分类：
- G01:测量；测试
- 转化方式：
- 转让
- 价值度指数：
-
- 55.0分
- 价格：
- 面议
发布人
朱锡芳
联系人朱锡芳
-
- 13011000141
- 专利信息&法律状态
- 专利自评
- 专利技术文档
- 价值度指数
- 发明人阵容
著录项
- 申请号
- CN201210588654.1
- 申请日
- 20121231
- 公开/公告号
- CN103063151A
- 公开/公告日
- 20130424
- 申请/专利权人
- [常州工学院]
- 发明/设计人
- [杨辉, 朱锡芳, 许清泉, 陈功, 徐安成]
- 主分类号
- G01B11/06
- IPC分类号
- C12N 9/0008(2013.01) C12N 9/16
- CPC分类号
- C12N 9/0008(2013.01) C12N 9/16(2013.01)
- 分案申请地址
- 国省代码
- 江苏(32)
- 颁证日
- G06T1/00
- 代理人
- [高桂珍]
摘要
本发明涉及板材厚度激光检测的技术领域，尤其涉及一种提高激光在线测厚精度的C形架机构及调整使用方法，包括C型架壳体、上激光传感器、下激光传感器，还包括上角移台组、下角移台组、下位移台组，本发明纠正了认为上下激光传感器发出的激光与被测物存在射入角度不会影响检测精度的技术偏见，通过在C形架前端两个采集数据的激光传感器的上下位置安装了特殊的调整装置，并利用光线在悬浊液中可以显示光束路径这一物理特征，在对激光传感器进行调整，由此上下两个激光传感器所检测到的数据在静态、动态下都能够达到达到了该传感器的最佳测量精度要求。
法律状态
| 法律状态公告日 | 20201211 |
| 法律状态 | 专利权的终止 |
| 法律状态信息 | 未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01B 11/06 专利号:ZL2012105886541 申请日:20121231 授权公告日:20160309 终止日期:20191231 |
| 法律状态公告日 | 20180601 |
| 法律状态 | 专利申请权、专利权的转移 |
| 法律状态信息 | 专利权的转移 IPC(主分类):G01B 11/06 登记生效日:20180515 变更事项:专利权人 变更前权利人:常州工学院 变更后权利人:上海金堰来源实业发展有限公司 变更事项:地址 变更前权利人:213022 江苏省常州市新北区巫山路1号 变更后权利人:201514 上海市金山区张堰镇松金公路2525号 |
| 法律状态公告日 | 20160309 |
| 法律状态 | 授权 |
| 法律状态信息 | 授权 |
| 法律状态公告日 | 20130529 |
| 法律状态 | 实质审查的生效 |
| 法律状态信息 | 实质审查的生效IPC(主分类):G01B 11/06申请日:20121231 |
| 法律状态公告日 | 20130424 |
| 法律状态 | 公开 |
| 法律状态信息 | 公开 |
| 事务数据公告日 | 20180601 |
| 事务数据类型 | 专利申请权、专利权的转移 |
| 转让详情 | 专利权的转移 IPC(主分类):G01B 11/06 登记生效日:20180515 变更事项:专利权人 变更前权利人:常州工学院 变更后权利人:上海金堰来源实业发展有限公司 变更事项:地址 变更前权利人:213022 江苏省常州市新北区巫山路1号 变更后权利人:201514 上海市金山区张堰镇松金公路2525号 |
权利要求
权利要求数量（2）
独立权利要求数量（2）
1.一种激光测厚C型架机构，包括C型架壳体（1）、上激光传感器（2）、下激光传感器（3），其特征在于：还包括上角移台组（4）、下角移台组（5）、下位移台组（6），上激光传感器（2）通过上角移台组（4）连接至C型架壳体（1）上部，下激光传感器（3）通过下角移台组（5）、下位移台组（6）连接至C型架壳体（1）下部；所述的上角移台组（4）、下角移台组（5）分别由两个调整方向相互垂直的角移台组成，所述的下位移台组（6）由两个调整方向相互垂直的位移台组成。
2.一种权利要求1所述的激光测厚C型架机构的调整方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1、在上激光传感器（2）和下激光传感器（3）之间水平放置长方体形的透明容器，所述的透明容器内放置悬浊液；
步骤2、打开上激光传感器（2），发出上激光束照射透明容器，调整上角移台组（4）至上激光束与透明容器上顶面垂直，上激光束在悬浊液中显示出上激光束光路；
步骤3、打开下激光传感器（3），发出下激光束照射透明容器，下激光束在悬浊液中显示出下激光束光路；
步骤4、调整下角移台组（5），至下激光束光路与上激光束光路平行；
步骤5、调整下位移台组（6），至下激光束光路与上激光束光路重合，完成激光测厚C型架机构调整。
说明书
技术领域
本发明涉及板材厚度激光检测的技术领域，尤其涉及一种提高激光在线测厚精度的C形架机构及调整使用方法。
背景技术
在锂电池极板的生产过程中，对板材厚度的检测非常重要（锂电池是由电池正负极板的多次叠加后组成的，由于受电池厚度的限制，极板过厚无法完成规定层数的折叠，极板过薄会影响电池的电容量），直接影响到后续工作，随着测厚技术的不断发展，对于板材厚度的测量出现很多方法，如激光透射法、超声波测量等，不同的测量方法有不同的技术特点和应用范围，如今，激光测厚等非接触式测量已被用于板材的厚度测量，激光测量方法属于非接触式，可以在线测量，实时性能好等特点。锂电池电极激光厚度测量装置系统相对于当前其他电极测量方式（如低压电接触或各类射线非接触式测量）具有更出色的测量优势，该仪器精通过非接触激光测量方法，快速而精确地采集电极涂层厚度数据；但不影响电极材料。现行的激光在线测量系统一般分为C形和口字型两种，测量原理为
A. 利用两个激光传感器进行差动测量：δ=L‑(L1+L2),其中
L：两个传感器间的固定距离；
L1；上面传感器测到极片上表面距离；
L2下传感器探测到的极片下表面的距离；
B. 计算机将采集到的两个信号L1和L2按(A)中的公式进行数据分析后得到厚度δ。
激光在线测量系统是属于超精检测，影响检测精度的方面较多，大体有以下几个方面：
(1):设备采用的激光传感器的精度等级，
(2)上下激光传感器对被测物的检测位置、激光束的在检测时的射入角度的影响
(3)系统所处检测环境的振动、噪声、温度影响，
(4)设备在检测时自身产生的机械振动等影响，
(5)系统在校准时的量块的精度等级影响，
(6)系统的对数据的分析，判断等软件的处理能力影响。
本发明要解决的是对影响（2）的上下激光传感器对被测物的检测位置、激光束的在检测时的射入角度对检测系统的数据采集的影响。
现有的激光检测系统在检测前需要做的是对上下激光传感器的距离进行标定，方法是在两个传感器之间的支架平台上放置一标准量块，量块的厚度是1mm，用激光传感器对量块进行多次测量，最后得出数据结论，L1（上传感器数据）+L2（下传感器数据）+1=H（两传感器距离）。此计算出的H就作为上下传感器的今后用于测量时的标准数据值。而我们的实际被测物的实际厚度是0.1mm，如果激光发出的光束和被测物垂直平面产生一定角度，以假设倾斜5˚为例，由于存在入射倾斜角度，从而产生的实际量取长度要大于理论长度，也就是被测物的实际测量值比被测物的实际尺寸小了。
计算方法如下：
先取上部为例（误差主要在标准量块的标定的过程中产生）
0.5—0.05=0.45 mm；
0.45÷sin85˚=0.4517 mm；
0.4517—0.45=0.0017mm，则上部的检测误差为0.0017mm。
上下的实际检测误差为：0.0017mm×2=0.0034mm。
这台检测设备要求的检测误差精度是±0.001mm，也就是说因为5˚的角度误差使实际检测误差超出了设备的检测误差精度，检测结果比实际值少了0.0034mm,实际检测结果为不合格。如果即便有3˚的倾斜角，计算结果也要达到1.2µm，严重影响检测精度。
而由于影响检测精度的方面较多，现有的C型架检测机构往往会忽略上述问题带来的误差（认为角度的微小差异，采集的数据变化没有超过精度要求的10％而被忽视），而着重注意利用软件算法来进行误差的校正，例如利用小波算法进行校正等，这方面的技术偏见明显影响高精度检测的准确性。
发明内容
本发明提供一种能够消除因上下传感器安装误差和安装后的激光束对被检测物的射入角度的变化而导致的采集数据不准问题的激光测厚C型架机构及其调整方法
本发明的激光测厚C型架机构，包括C型架壳体1、上激光传感器2、下激光传感器3，还包括上角移台组4、下角移台组5、下位移台组6，上激光传感器2通过上角移台组4连接至C型架壳体1上部，下激光传感器3通过下角移台组5、下位移台组6连接至C型架壳体1下部；所述的上角移台组4、下角移台组5分别由两个调整方向相互垂直的角移台组成，所述的下位移台组6由两个调整方向相互垂直的位移台组成。
一种上述激光测厚C型架机构的调整方法，包括如下步骤：
步骤1、在上激光传感器2和下激光传感器3之间水平放置长方体形的透明容器，所述的透明容器内放置悬浊液；
步骤2、打开上激光传感器2，发出上激光束照射透明容器，调整上角移台组4至上激光束与透明容器上顶面垂直，上激光束在悬浊液中显示出上激光束光路；
步骤3、打开下激光传感器3，发出下激光束照射透明容器，下激光束在悬浊液中显示出下激光束光路；
步骤4、调整下角移台组5，至下激光束光路与上激光束光路平行；
步骤5、调整下位移台组6，至下激光束光路与上激光束光路重合，完成激光测厚C型架机构调整。
本专利纠正了认为上下激光传感器发出的激光与被测物存在射入角度不会影响检测精度的技术偏见，通过在C形架前端两个采集数据的激光传感器的上下位置安装了特殊的调整装置，并利用光线在悬浊液中可以显示光束路径这一物理特征，在对激光传感器进行调整，用透明并装满悬浊液的方玻璃瓶并放置在两传感器中间，点亮上下传感器，利用水平仪等仪器，先调整被测材料达到水平，再调整上传感器上的两个角平台使激光传感器发出的光束与被测材料垂直，并锁紧角平台后的锁紧母，使之角度固定。调整下传感器下的两个直线微位移平台时下激光光束与上传感器发出的光束进行交会，调整两个角平台是两个光束最终合并为一条光束，将各平台的缩紧装置锁紧，固定位置。由此上下两个激光传感器所检测到的数据在静态、动态下都能够达到达到了该传感器的最佳测量精度要求。彻底解决了在科研、国防、航天、注塑、橡胶、轧钢、玻璃、纸张陶瓷、石材、汽车制造、等诸多领域生产加工过程中对被测物进行快速、高精度在线测量和控制的难题。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明产品结构产品实物结构图。
具体实施方式
实施例 1 ：
如图1所示，本发明的激光测厚C型架机构，包括C型架壳体1、上激光传感器2、下激光传感器3，还包括上角移台组4、下角移台组5、下位移台组6；C形架壳体1是由高强度的钢板经压力机折弯成为C形铁槽后，经线切割机床切割后折弯形成C形筒状经焊接拼合后最终成为C形架壳体1，上激光传感器2通过上角移台组4连接至C型架壳体1上部，下激光传感器3通过下角移台组5、下位移台组6连接至C型架壳体1下部；所述的上角移台组4、下角移台组5分别由两个调整方向相互垂直的角移台组成，所述的下位移台组6由两个调整方向相互垂直的位移台组成，角移台、位移台均可采用现有产品。
上激光传感器2通过上角移台组4连接，能够实现X‑Y轴的旋转（两个自由度）；下激光传感器3通过下角移台组5、下位移台组6连接，既能在X‑‑Y轴微量移动又能在X‑‑Y轴方向旋转（四个自由度）。
实施例 2 ：
一种上述激光测厚C型架机构的调整方法，包括如下步骤：
步骤1、在上激光传感器（2）和下激光传感器（3）之间水平放置长方体形的透明容器，所述的透明容器内放置悬浊液；
步骤2、打开上激光传感器（2），发出上激光束照射透明容器，调整上角移台组（4）至上激光束与透明容器上顶面垂直，上激光束在悬浊液中显示出上激光束光路；
步骤3、打开下激光传感器（3），发出下激光束照射透明容器，下激光束在悬浊液中显示出下激光束光路；
步骤4、调整下角移台组（5），至下激光束光路与上激光束光路平行；
步骤5、调整下位移台组（6），至下激光束光路与上激光束光路重合，完成激光测厚C型架机构调整。
价值度评估
技术价值
经济价值
法律价值
0 0 055.0分
0 50 75 100专利价值度是通过科学的评估模
型对专利价值进行量化的结果，
基于专利大数据针对专利总体特
征指标利用计算机自动化技术对
待评估专利进行高效、智能化的
分析，从技术、经济和法律价值
三个层面构建专利价值评估体
系，可以有效提升专利价值评估
的质量和效率。
总评：55.0分
该专利价值中等 （仅供参考）
本专利文献中包含【1 个技术分类】，从一定程度上而言上述指标的数值越大可以反映出所述专利的技术保护及应用范围越广。 【专利权的维持时间8 年】专利权的维持时间越长，其价值对于权利人而言越高。 尤其重要是，该专利 【权利转移1 次】、 都从侧面反应出该专利的技术、经济和法律价值。
技术价值 30.0
该指标主要从专利申请的著录信息、法律事件等内容中挖掘其技术价值，专利类型、独立权利要求数量、无效请求次数等内容均可反映出专利的技术性价值。 技术创新是专利申请的核心，若您需要进行技术借鉴或寻找可合作的项目，推荐您重点关注该指标。
部分指标包括：
授权周期（发明）
38 个月独立权利要求数量
0 个从属权利要求数量
0 个说明书页数
3 页实施例个数
0 个发明人数量
5 个被引用次数
0 次引用文献数量
0 个优先权个数
0 个技术分类数量
1 个无效请求次数
0 个分案子案个数
0 个同族专利数
0 个专利获奖情况
无保密专利的解密
否经济价值 9.0
该指标主要指示了专利技术在商品化、产业化及市场化过程中可能带来的预期利益。 专利技术只有转化成生产力才能体现其经济价值，专利技术的许可、转让、质押次数等指标均是其经济价值的表征。 因此，若您希望找到行业内的运用广泛的热点专利技术及侵权诉讼中的涉案专利，推荐您重点关注该指标。
部分指标包括：
申请人数量
1申请人类型
院校许可备案
0 次权利质押
0 次权利转移
1 个海关备案
否法律价值 16.0
该指标主要从专利权的稳定性角度评议其价值。专利权是一种垄断权，但其在法律保护的期间和范围内才有效。 专利权的存续时间、当前的法律状态可反映出其法律价值。故而，若您准备找寻权属稳定且专利权人非常重视的专利技术，推荐您关注该指标。
部分指标包括：
存活期/维持时间
8法律状态
无权-未缴年费
苏公网安备 32041202001399号
loading...