阅读说明：本技术 一种在线测量隔膜放卷长度的方法及其隔膜放卷装置 (Method for measuring unreeling length of diaphragm on line and diaphragm unreeling device thereof ) 是由 王志彬 邱渝 李雪 曾玖任 于 2020-06-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种在线测量隔膜放卷长度的方法,包括以下步骤：先在隔膜卷料轴向的一侧设置CCD拍照系统；然后在放卷过程中拍摄隔膜卷料轴向的侧视照片；接着根据拍摄的侧视照片获取隔膜卷料的外径D1和卷筒的外径D2；再根据步骤3)得到的D1和D2计算得到隔膜的卷绕厚度D；最后根据卷绕厚度D和隔膜的单层厚度d计算得到隔膜的剩余卷绕圈数T。本发明还公开一种隔膜放卷装置,包括放卷支架、隔膜卷料和控制系统,所述隔膜卷料包括卷筒和卷绕在卷筒上的隔膜,所述放卷支架上设有用于拍摄隔膜卷料轴向的侧视照片的CCD拍照系统,所述控制系统与CCD拍照系统连接。本发明有利于准确控制隔膜的放卷速度,避免跑带停机,提高隔膜的涂覆效率和涂覆质量。(The invention discloses a method for measuring the unreeling length of a diaphragm on line, which comprises the following steps: firstly, arranging a CCD photographing system on one axial side of a diaphragm coil stock; then, shooting a side view picture of the axial direction of the diaphragm coil stock in the unwinding process; then acquiring the outer diameter D1 of the diaphragm coil stock and the outer diameter D2 of the winding drum according to the shot side-view picture; calculating the winding thickness D of the diaphragm according to D1 and D2 obtained in the step 3); and finally, calculating the residual winding number T of the diaphragm according to the winding thickness D and the single-layer thickness D of the diaphragm. The invention also discloses a diaphragm unwinding device which comprises an unwinding support, a diaphragm roll material and a control system, wherein the diaphragm roll material comprises a winding drum and a diaphragm wound on the winding drum, the unwinding support is provided with a CCD (charge coupled device) photographing system for photographing an axial side view picture of the diaphragm roll material, and the control system is connected with the CCD photographing system. The invention is beneficial to accurately controlling the unreeling speed of the diaphragm, avoiding the stop of the moving belt and improving the coating efficiency and the coating quality of the diaphragm.)

一种在线测量隔膜放卷长度的方法及其隔膜放卷装置

技术领域

本发明涉及隔膜生产技术领域，具体涉及一种在线测量隔膜放卷长度的方法及其隔膜放卷装置。

背景技术

锂电池的电芯结构由正极片、负极片和隔膜组成，隔膜起到阻断正负极片的作用，使电池避免短路。在隔膜生产过程中，涂布是极其重要的一环，其过程中陶瓷材料、粘合剂等物质浆料涂覆在隔膜基材表面，形成涂层。隔膜表面涂层的涂覆质量差时就会出现掉粉的情况，导致隔膜没有起到阻断正负极片的作用，因此，隔膜表面涂层的涂覆质量好坏直接影响到锂电池电芯的生产质量。

目前，在隔膜涂覆领域，防止隔膜放卷跑带的主要途径是：通过比较计米器计数与隔膜来料预设值的差值来控制隔膜卷料在涂覆时的放卷走带速度，当差值等于预设差值时，控制降低放卷走带速度，最后造肉眼预估所剩隔膜的大致长度或圈数，当所剩长度或圈数达到停机要求时人工控制停机，从而防止跑带。这种方法实际在最后阶段的停机靠人为经验比较多，仍然存在跑带的情况；另外，计米器也存在一定的计米误差，导致计米不准而跑带。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种在线测量隔膜放卷长度的方法及其隔膜放卷装置，其能避免人工预估所造成的误差，提高放卷速度控制的准确性，有效避免跑带停机的情况。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种在线测量隔膜放卷长度的方法，包括以下步骤：

1)在隔膜卷料轴向的一侧设置CCD拍照系统；

2)在放卷过程中拍摄隔膜卷料轴向的侧视照片；

3)根据拍摄的侧视照片获取隔膜卷料的外径D1和卷筒的外径D2；

4)根据步骤3)得到的D1和D2计算得到隔膜的卷绕厚度D；

5)根据卷绕厚度D和隔膜的单层厚度d计算得到隔膜的剩余卷绕圈数T。

作为一种优选方案，还包括步骤6)根据剩余卷绕圈数T实时调整隔膜卷料放卷时的走带速度。

作为一种优选方案，步骤6)中，当剩余卷绕圈数T小于2时，隔膜卷料放卷时的走带速度降为0。

作为一种优选方案，步骤5)中，根据卷筒的外径D2和隔膜的单层厚度d可计算得到隔膜的剩余长度L，计算公式如下：

L＝3.14*(D2+2*d)+3.14*(D2+4*d)+3.14*(D2+6*d)+……+3.14*(D2+2T*d)

＝3.14*T*(D2+d+T*d)。

作为一种优选方案，步骤4)中，根据公式D＝(D1-D2)/2计算得到隔膜的卷绕厚度D。

一种隔膜放卷装置，包括放卷支架、隔膜卷料和控制系统，所述隔膜卷料包括卷筒和卷绕在卷筒上的隔膜，所述卷筒可转动的安装于放卷支架上，所述放卷支架上设有用于拍摄隔膜卷料轴向的侧视照片的CCD拍照系统，所述控制系统与CCD拍照系统连接，并可根据CCD拍照系统拍摄的侧视照片控制控制隔膜卷料的放卷速度。

作为一种优选方案，所述CCD拍照系统设于隔膜卷料轴向的一侧。

作为一种优选方案，所述放卷支架上设有CCD安装座，所述CCD拍照系统设于CCD安装座上。

作为一种优选方案，所述放卷支架上设有卷筒夹头，所述隔膜卷料的卷筒通过卷筒夹头可拆式安装于放卷支架上。

作为一种优选方案，所述放卷支架包括间距设置的第一支架和第二支架，所述隔膜卷料可转动的设于第一支架和第二支架之间。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，通过采用CCD拍照的方式，利用投影法获得隔膜卷料在放卷过程中隔膜的剩余卷绕圈数T,从而提高隔膜放卷过程中对剩余隔膜长度检测的准确性，有利于准确控制隔膜的放卷速度，避免跑带停机，提高隔膜的涂覆效率和涂覆质量。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明之实施例的组装结构示意图；

图2是本发明之实施例的隔膜卷料轴向的侧视照片示意图。

附图标识说明：

10、放卷支架 11、第一支架 12、第二支架

13、CCD安装座 14、卷筒夹头 20、隔膜卷料

21、卷筒 22、隔膜 30、CCD拍照系统。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种隔膜放卷装置，包括放卷支架10、隔膜卷料20和控制系统，所述隔膜卷料20包括卷筒21和卷绕在卷筒21上的隔膜22，所述卷筒21可转动的安装于放卷支架10上，所述放卷支架10上设有用于拍摄隔膜卷料20轴向的侧视照片的CCD拍照系统30，所述控制系统与CCD拍照系统30连接，并可根据CCD拍照系统30拍摄的侧视照片控制控制隔膜卷料20的放卷速度。

具体的，所述CCD拍照系统30设于隔膜卷料20轴向的一侧。所述放卷支架10上设有CCD安装座13，所述CCD拍照系统30设于CCD安装座13上。所述放卷支架10上设有卷筒夹头14，所述隔膜卷料20的卷筒21通过卷筒夹头14可拆式安装于放卷支架10上。

所述放卷支架10包括间距设置的第一支架11和第二支架12，所述第一支架11和第二支架12上均设有卷筒夹头14，所述隔膜卷料20通过卷筒夹头14可转动的设于第一支架11和第二支架12之间，所述CCD安装座13设于第一支架11上。

如图2所示，本发明工作时，CCD拍照系统30在隔膜卷料20的放卷过程中拍摄隔膜卷料20轴向的侧视照片，控制系统根据CCD拍照系统30拍摄的侧视照片得到隔膜卷料20的外径D1和卷筒21的外径D2，再根据D1和D2计算得到隔膜22的卷绕厚度D，进而在预先知道隔膜22的单层厚度的情况下可以计算得到隔膜22的剩余卷绕圈数，进而控制系统可根据剩余卷绕圈数控制隔膜卷料20的放卷速度，从而避免跑带停机。

本发明还提供一种在线测量隔膜放卷长度的方法，包括以下步骤：

1)在隔膜卷料轴向的一侧设置CCD拍照系统；

2)在放卷过程中拍摄隔膜卷料轴向的侧视照片；

3)根据拍摄的侧视照片获取隔膜卷料的外径D1和卷筒的外径D2；

4)根据步骤3)得到的D1和D2计算得到隔膜的卷绕厚度D；

5)根据卷绕厚度D和隔膜的单层厚度d计算得到隔膜的剩余卷绕圈数T；

6)根据剩余卷绕圈数T实时调整隔膜卷料放卷时的走带速度，当剩余卷绕圈数T小于2时，隔膜卷料放卷时的走带速度降为0；最好的，当剩余卷绕圈数T小于1时，隔膜卷料放卷时的走带速度降为0。

其中，步骤5)中，根据卷筒21的外径D2和隔膜的单层厚度d可计算得到隔膜的剩余长度L，计算公式如下：

L＝3.14*(D2+2*d)+3.14*(D2+4*d)+3.14*(D2+6*d)+……+3.14*(D2+2T*d)

＝3.14*T*(D2+d+T*d)。

步骤4)中，根据公式D＝(D1-D2)/2计算得到隔膜的卷绕厚度D，步骤5)中，根据公式T＝D/d可以计算得到隔膜的剩余卷绕圈数T。

综上所述，本发明通过采用CCD拍照的方式，利用投影法获得隔膜卷料20在放卷过程中隔膜的剩余卷绕圈数T,从而提高隔膜放卷过程中对剩余隔膜圈数检测的准确性，有利于准确控制隔膜的放卷速度，避免跑带停机，提高隔膜的涂覆效率和涂覆质量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。