[发明专利]一种激光测厚C形架机构及其调整方法

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。