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测量设备及测量方法与流程

2022-12-07 18:39:48 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及测量设备技术领域,具体而言,涉及一种测量设备及测量方法。


背景技术:

2.节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
3.电池包括极片,极片通常由片材经过分切装置分切而成,分切装置的第一刀片和第二刀片之间的相对位置参数是影响分切而成的极片的质量的关键因素。进行分切之前,需要利用测量设备对第一刀片和第二刀片之间的相对位置参数进行测量,常规的测量方式是利用相机对第一刀片和第二刀片的相邻部位进行拍照,然后再通过工程软件计算出相对位置参数。为了取得相机的图像的尺寸与实体的尺寸之间的比例关系,相机成像需要进行标定,而标定物本身的精度误差和标定物的位置参数的误差都会导致工程软件的计算的测量结果存在较大的误差,测量结果误差较大导致分切而成的极片质量较差。


技术实现要素:

4.本技术的目的在于针对上述问题,提供一种测量设备及测量方法,能够对第一刀片和第二刀片的相对位置参数进行测量且测量结果较为准确。
5.第一方面,本技术提供了一种测量设备,用于测量分切装置的第一刀片和第二刀片之间的相对位置参数,测量设备包括平台和投影测量装置,所述平台包括用于放置所述分切装置的放置区;所述投影测量装置,包括发光镜头和受光镜头,所述发光镜头和所述受光镜头设置于所述平台且分别位于所述放置区两侧,所述发光镜头用于射出激光,以将所述第一刀片与所述第二刀片的相邻部分投影于所述受光镜头,所述受光镜头用于取得所述第一刀片的投影与所述第二刀片的投影以测量所述第一刀片的投影与所述第二刀片的投影之间的相对位置参数。
6.本技术实施例的技术方案中,发光镜头发出的激光先照射到第一刀片和第二刀片的相邻部分,然后才照射到受光镜头上,将第一刀片和第二刀片的相邻部分的影子投射在受光镜头上,在投影过程中,发光镜头与受光镜头之间的排列方向与第一刀片和第二刀片的轴向垂直,使受光镜头上的投影的尺寸能够趋近于第一刀片与第二刀片的相邻部分的实际尺寸,工程系统对投影的尺寸进行测量,能够测得的第一刀片的投影于第二刀片的投影之间的相对位置参数即为第一刀片实体和第二刀片实体之间的相对位置参数,降低测量误差,提升测量精度。
7.在一些实施例中,所述测量设备还包括定位部,所述定位部设置于所述平台,所述定位部用于定位所述分切装置。
8.本技术实施例的技术方案中,分切装置被放置于放置区后,定位部对分切装置进行定位,便于投影测量装置取得第一刀片和第二刀片的相邻部分的投影。
9.在一些实施例中,所述定位部至少部分地围绕所述放置区设置。
10.本技术实施例的技术方案中,定位部可以只围绕放置区的一部分进行设置,在放置区的周围预留缺口以便分切装置从缺口处被推入放置区,便于对分切装置的装配;定位部可以将放置区完全包围住,对放置于放置区的分切装置的定位效果较好。
11.在一些实施例中,所述定位部包括第一定位凸台、第二定位凸台和第三定位凸台,所述第一定位凸台与所述第三定位凸台沿第一方向相对设置,所述第一定位凸台与所述第三定位凸台均沿第二方向延伸,所述第二定位凸台沿所述第一方向延伸,所述第一定位凸台的一端与所述第三定位凸台的一端均连接于所述第二定位凸台,所述第一方向垂直于所述第二方向。
12.本技术实施例的技术方案中,分切装置沿第二方向进入第一定位凸台、第二定位凸台和第三定位凸台围成的空间内,并与第一定位凸台、第二定位凸台和第三定位凸台贴合,定位部能够对分切装置进行限位,检测完成后,分切装置再延第二方向离开第一定位凸台、第二定位凸台和第三定位凸台围成的空间,定位方式简单快速,操作简易。
13.在一些实施例中,所述定位部包括磁性件,所述磁性件设置于所述第二定位凸台,所述磁性件用于吸附所述分切装置。
14.本技术实施例的技术方案中,分切装置进入到第一定位凸台、第二定位凸台和第三定位凸台围成的空间内后,磁性件吸附分切装置以定位分切装置,降低分切装置沿第二方向自行脱离放置区的风险,定位方式简单快捷。
15.在一些实施例中,所述测量设备还包括两个调整组件,所述调整组件设置于所述平台,两个所述调整组件分别用于调整所述发光镜头和所述受光镜头的位置及角度。
16.本技术实施例的技术方案中,两个调整组件分别用于调整发光镜头和受光镜头的位置,使第一刀片与第二刀片的相邻部位能够位于激光之中;两个调整组件还分别用于调整发光镜头和受光镜头的角度,使放镜头与受光镜头的排列线能够垂直于第一刀片和第二刀片的轴向,让投影的尺寸能够趋近于实体的尺寸,使测量结果具有较高的准确性。
17.在一些实施例中,所述调整组件包括底座和第一滑块,所述底座设置于所述平台,所述第一滑块与所述底座滑动配合,所述第一滑块与所述底座沿第二方向相对移动,所述第二方向垂直于所述平台的高度方向。
18.本技术实施例的技术方案中,发光镜头和受光镜头能够随第一滑块在第二方向移动,以改变激光的位置,使发光镜头和受光镜头能够正对第一刀片和第二刀片的相邻部分,取得能够包含第一刀片和第二刀片的相邻部分的投影,便于测量。
19.在一些实施例中,所述调整组件还包括第二滑块,所述第二滑块设置于所述第一滑块,所述第一滑块与所述第二滑块滑动配合,所述第二滑块与所述第一滑块沿第一方向相对移动,所述第一方向、所述第二方向和所述平台的高度方向两两垂直。
20.本技术实施例的技术方案中,发光镜头和受光镜头能够随第二滑块在第一方向移动,以改变发光镜头和受光镜头之间的间隔距离,降低包括直径较大的刀片(第一刀片和第二刀片)的分切装置放置于放置区时与发光镜头和受光镜头发生碰撞的风险。
21.在一些实施例中,所述调整组件还包括第三滑块,所述第三滑块设置于所述第二滑块,所述第三滑块与所述第二滑块滑动配合,所述第三滑块与所述第二滑块沿所述平台的高度方向相对移动。
22.本技术实施例的技术方案中,发光镜头和受光镜头能够随第三滑块平台的高度方向上移动,以改变激光的位置,使发光镜头和受光镜头能够正对第一刀片和第二刀片的相邻部分,取得能够包含第一刀片和第二刀片的相邻部分的投影,便于测量。
23.在一些实施例中,所述调整组件还包括转台,所述转台可转动地连接于所述第三滑块,所述转台用于安装所述发光镜头或所述受光镜头,所述转台绕所述平台的高度方向转动。
24.本技术实施例的技术方案中,发光镜头和受光镜头能够随转台的转动而转动,改变激光的角度,让激光的方向平行于第一刀片和第二刀片的轴向,使受光镜头上的投影的尺寸趋近于实体的尺寸,进而使第一刀片的投影和第二刀片的投影之间的相对位置参数能够趋近于第一刀片的实体和第二刀片的实体之间的相对位置参数。
25.在一些实施例中,所述调整组件还包括第一丝杆、第二丝杆和第三丝杆,所述第一丝杆与所述底座螺纹连接,所述第一丝杆与所述第一滑块转动连接,所述第一丝杆用于驱动所述第一滑块沿所述第二方向移动;所述第二丝杆与所述第一滑块螺纹连接,所述第二丝杆与所述第二滑块转动连接,所述第二丝杆用于驱动所述第二滑块沿所述第一方向移动;所述第三丝杆与所述第二滑块螺纹连接,所述第三丝杆与所述第三滑块转动连接,所述第三丝杆用于驱动所述第二滑块沿所述平台的高度方向移动。
26.本技术实施例的技术方案中,第一丝杆驱动第一滑块在第二方向上移动,第一丝杆停止转动时,第一滑块在底座上位置固定,第二丝杆驱动第二滑块在第一方向上移动,第二丝杆停止转动时,第二滑块在第一滑块上位置固定,第三丝杆驱动第三滑块在平台的高度方向上移动,第三丝杆停止转动时,第三滑块在第二滑块上位置固定,从而对发光镜头和受光镜头的位置进行调整和固定,降低发光镜头和受光镜头自行位移影响测量结果的风险。
27.在一些实施例中,所述相对位置参数包括轴向间隙和/或径向吃刀量。
28.本技术实施例的技术方案中,测量设备能够对分切装置的第一刀片和第二刀片之间的轴向间隙和/或径向吃刀量进行测量,便于操作人员根据测量结果对分切装置的第一刀片和第二刀片进行更换或者进行位置调整,以提升分切装置对片材的分切效果。
29.第二方面,本技术提供了一种测量方法,用于测量分切装置的第一刀片和第二刀片之间的相对位置参数,测量方法包括以下步骤:发光镜头射出激光,以将所述第一刀片与所述第二刀片投影于受光镜头;通过测量所述第一刀片和所述第二刀片在所述受光镜头上的投影,获得所述第一刀片与所述第二刀片之间的相对位置参数。
30.本技术实施例的技术方案中,发光镜头发出的远心光(可认为是平行光)在经过被测物(第一刀片和第二刀片的相邻部分)后,会在受光镜头处形成一个投影,然后再通过测量投影获取第一刀片和第二刀片之间的相对位置参数。通过该测量方法获得的第一刀片的投影和第二刀片的投影的相对位置参数趋近于第一刀片实体和第二刀片实体之间的相对位置参数,测量结果较为准确。
31.在一些实施例中,所述相对位置参数包括轴向间隙;所述第一刀片的投影轮廓包括第一直线段,所述第二刀片的投影轮廓包括第二直线段,所述第一直线段和所述第二直线段之间沿第二方向的间隔距离为所述轴向间隙,所述第一直线段和所述第二直线段在第
二方向上具有重叠部分,所述第二方向平行于所述第一刀片或所述第二刀片的轴线的延伸方向;所述通过测量所述第一刀片和所述第二刀片在所述受光镜头上的投影,获得所述第一刀片与所述第二刀片之间的相对位置参数,包括通过测量所述第一直线段上的第一点和所述第二直线段上的第二点之间在第二方向上的间隔距离,获得所述第一刀片和所述第二刀片的轴向间隙,其中,所述第一点和所述第二点均位于所述重叠部分外。
32.本技术实施例的技术方案中,工程软件能够直接测量第一点和第二点的位置参数,然后计算出第一点和第二点在第一刀片或第二刀片的轴向上的间隔距离,该间隔距离即为第一刀片和第二刀片之间的轴向间隙。
33.在一些实施例中,所述相对位置参数包括轴向间隙和径向吃刀量;所述通过测量所述第一刀片和所述第二刀片在所述受光镜头上的投影,获得所述第一刀片与所述第二刀片之间的相对位置参数,包括当所述轴向间隙超过预设值时,通过测量所述第一刀片的刀刃的投影点和所述第二刀片的刀刃的投影点之间沿第三方向的间隔距离,获得所述径向吃刀量,所述第三方向平行于所述第一直线段或所述第二直线段的延伸方向;当所述轴向间隙不超过所述预设值时,根据所述第一刀片的投影轮廓参数确定所述第一刀片的刀刃的投影点的位置参数,根据所述第二刀片的投影轮廓参数确定所述第二刀片的刀刃的投影点的位置参数,根据所述第一刀片的刀刃的投影点的位置参数和所述第二刀片的刀刃的投影点的位置参数,确定所述径向吃刀量。
34.本技术实施例的技术方案中,当轴向间隙超过预设值时,工程软件能够直接测量第一刀片刀刃的投影点的位置参数和第二刀片刀刃的投影点的位置参数;当轴向间隙不超过预设值时,工程软件能够根据第一刀片的投影轮廓投影计算出第一刀片刀刃的投影点的位置参数,根据第二刀片的投影轮廓投影计算出第二刀片刀刃的投影点的位置参数。然后计算出第一刀片刀刃的投影点和第二刀片刀刃的投影点在竖直方向(即第三方向)上的间隔距离,该间隔距离为第一刀片和第二刀片之间的径向吃刀量。
35.在一些实施例中,根据所述第一刀片的投影轮廓参数确定所述第一刀片的刀刃的投影点的位置参数,包括根据所述第一刀片的投影轮廓的第一直线段和第三直线段的位置参数,确定所述第一刀片的刀刃的投影点的位置参数,其中,所述第一直线段和所述第三直线段相交于所述第一刀片的刀刃的投影点。
36.本技术实施例的技术方案中,工程软件可以测量出第三直线段的投影背离第一刀片刀刃的投影点的端点的位置参数,然后根据第一直线段与第三直线段之间的夹角计算出第三直线段在竖直方向(即第三方向)上的长度a,以第三直线段的投影背离第一刀片刀刃的投影点的端点的位置为起始,沿竖直方向(即第三方向)移动长度a,可以获得第一刀片的刀刃的投影点在竖直方向(即第三方向)上的位置参数,计算第一刀片的刀刃的投影点在竖直方向(即第三方向)上的位置参数与第二刀片的刀刃的投影点在竖直方向(即第三方向)上的位置参数的差值,该差值即为第一刀片和第二刀片的径向吃刀量。
37.在一些实施例中,所述根据所述第二刀片的投影轮廓参数确定所述第二刀片的刀刃的投影点的位置参数,包括:根据所述第二刀片的投影轮廓的第二直线段和第四直线段的位置参数确定所述第二刀片的刀刃的投影点的位置参数,其中,所述第二直线段和所述第四直线段相交于所述第二刀片的刀刃的投影点。
38.本技术实施例的技术方案中,工程软件可以测量出第四直线段的投影背离第二刀
片刀刃的投影点的端点的位置参数,然后根据第二直线段与第四直线段之间的夹角计算出第四直线段在竖直方向(即第三方向)上的长度b,以第四直线段的投影背离第二刀片刀刃的投影点的端点的位置为起始,沿竖直方向(即第三方向)移动长度b,可以获得第二刀片的刀刃的投影点在竖直方向(即第三方向)上的位置参数,计算第一刀片的刀刃的投影点在竖直方向(即第三方向)上的位置参数与第二刀片的刀刃的投影点在竖直方向(即第三方向)上的位置参数的差值,该差值即为第一刀片和第二刀片的径向吃刀量。
39.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
41.图1为本技术一些实施例提供的测量设备测量分切装置时的结构示意图;图2为本技术一些实施例提供的平台的结构示意图;图3为本技术一些实施例提供的分切装置的结构示意图;图4为本技术一些实施例提供的测量设备的正视图;图5为本技术一些实施例提供的调整组件的结构示意图;图6为本技术一些实施例提供的测量设备的左视图;图7为本技术一些实施例提供的分切装置分切片材时结构示意图;图8为本技术一些实施例提供的第一刀轴的结构示意图;图9为图8中a-a处的剖视图;图10为图9中b处的放大图;图11为本技术一些实施例提供的测量方法的流程图;图12为本技术一些实施例提供的受光镜头上的投影图;图13为本技术另一些实施例提供的受光镜头上的投影。
42.图标:1-测量设备;10-平台;101-放置区;2-投影测量装置;21-发光镜头;22-受光镜头;3-定位部;31-第一定位凸台;32-第二定位凸台;33-第三定位凸台;34-磁性件;4-调整组件;41-底座;42-第一滑块;421-第一丝杆;43-第二滑块;431-第二丝杆;44-第三滑块;441-第三丝杆;45-转台;5-分切装置;510-第一刀轴;511-第一刀片;5111-第一直线段;5112-第三直线段;520-第二刀轴;521-第二刀片;5211-第二直线段;5212-第四直线段;530-内套;540-外套;550-激光传感器;6-片材;d-轴向间隙;h-径向吃刀量;x-第一方向;y-第二方向;z-第三方向。
具体实施方式
43.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员
在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
44.除非另有定义,本技术所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本技术中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限定本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
45.在本技术中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本技术所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
46.在本技术的描述中,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”、“附接”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,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
47.本技术中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本技术中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
48.本技术中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
49.目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
50.电池包括极片,极片由片材经过分切装置分切而成。
51.发明人注意到,在对分切装置的第一刀片和第二刀片之间的相对位置参数进行测量时,常规的测量方式是利用相机对放置在额定位置的标定物进行拍照,通过工程软件测算标定物的图像的尺寸参数与标定物实体的尺寸参数计算出图像与实体之间的比例关系式,然后将分切装置放置于额定位置,对第一刀片和第二刀片的相邻部位进行拍照,然后通过工程软件将比例关系式套用至拍照所得的图像上计算出实体的测量结果。标定物的拍摄角度导致的标定物的图像的尺寸误差、标定物与分切装置的放置位置的偏差、标定物的尺寸与分切装置的尺寸的差异都会导致这种方式所测得的第一刀片与第二刀片之间的相对位置参数存在误差,从而影响分切装置对片材的分切效果,降低分切而成的极片的质量。
52.基于以上考虑,为了解决现有技术对分切装置的第一刀片和第二刀片之间的相对位置参数的测量误差较大的问题。发明人经过深入研究,设计了一种测量设备,在平台上用于放置分切装置的放置区的两侧设置投影测量装置,投影测量装置包括发光镜头和受光镜头,发光镜头射出激光,以将第一刀片与第二刀片的相邻部分的投影于受光镜头,受光镜头上的第一刀片的投影和第二刀片的投影之间的相对位置参数趋近于第一刀片实体和第二刀片实体之间的相对位置参数,通过工程软件对第一刀片的投影和第二刀片的投影之间的
相对位置参数进行测量就能取得较为准确的第一刀片和第二刀片之间的相对位置参数,减小了第一刀片和第二刀片之间的相对位置参数的测量结果的误差。
53.本技术实施例公开的测量设备及测量方法可以适用但不限于电池的极片的分切过程,还可以适用于其他片材的分切过程中。
54.根据本技术的一些实施例,如图1~图2、图5~图6所示,本技术提供了一种测量设备1,用于测量分切装置5的第一刀片511和第二刀片521之间的相对位置参数,测量设备1包括平台10和投影测量装置2,平台10包括用于放置分切装置5的放置区101;投影测量装置2,包括发光镜头21和受光镜头22,发光镜头21和受光镜头22设置于平台10且分别位于放置区101两侧,发光镜头21用于射出激光,以将第一刀片511与第二刀片521的相邻部分投影于受光镜头22,受光镜头22用于取得第一刀片511的投影与第二刀片521的投影以测量第一刀片511的投影与第二刀片521的投影之间的相对位置参数。
55.分切装置5包括第一刀轴510和第二刀轴520,第一刀轴510和第二刀轴520相互平行。第一刀片511和第二刀片521均可以为圆盘切刀,第一刀片511套设于第一刀轴510,第二刀片521套设于第二刀轴520,第一刀轴510和第二刀轴520在驱动件的驱动下转动,第一刀片511和第二刀片521随着第一刀轴510和第二刀轴520的转动而旋转。进行分切作业时,片材6从第一刀轴510和第二刀轴520之间穿过,同时被第一刀片511和第二刀片521进行分切。
56.第一刀轴510和第二刀轴520的旋转方向相反,第一刀片511和第二刀片521在分切片材6的同时也与片材6接触,带动片材6从第一刀轴510和第二刀轴520之间穿过。
57.本技术所提及的轴向是指第一刀片511和第二刀片521的轴向,如图1所示的第二方向y平行于第一刀片511和第二刀片521的轴向,本技术所提及的径向是指第一刀片511和第二刀片521之间的最短距离的方向,即如图1所示的第三方向z,平台10的高度方向平行于第三方向z。
58.放置区101位于平台10顶面的中心处。
59.发光镜头21发出的激光垂直于第二方向y,且从第一刀轴510和第二刀轴520之间穿过,以使受光镜头22接收到的第一刀片511和第二刀片521的相邻部位的投影的尺寸能够趋近于实体尺寸。
60.本技术所提及的相邻部分包括第一表面和第二表面的重叠区域,发光镜头21发出的激光照射范围可以包含第一刀片511和第二刀片521之间的相邻部分。
61.受光镜头22用于接收激光的部分的面积可以大于激光的照射面积,以便接收激光。
62.发光镜头21发出的激光先照射到第一刀片511和第二刀片521的相邻部分,然后才照射到受光镜头22上,将第一刀片511和第二刀片521的相邻部分的影子投射在受光镜头22上,在投影过程中,发光镜头21与受光镜头22之间的排列方向与第一刀片511和第二刀片521的轴向垂直,使受光镜头22上的投影的尺寸能够趋近于第一刀片511与第二刀片521的相邻部分的实际尺寸,工程系统对投影的尺寸进行测量,能够测得的第一刀片的投影于第二刀片的投影之间的相对位置参数即为第一刀片实体和第二刀片实体之间的相对位置参数,降低测量误差,提升测量精度。
63.根据本技术的一些实施例,如图2所示,测量设备1还包括定位部3,定位部3设置于平台10,定位部3用于定位分切装置5。
64.定位部3是指用于将分切装置5定位在平台10的放置区101的部件。定位部3可以为利用弹性件驱动的夹持装置(例如夹爪、夹板等),定位部3可以夹紧放置于放置区101的分切装置5,从而将分切装置5固定于平台10上;或者,定位部3可以为卡座或卡块等结构,能够与分切装置5配合以将分切装置5固定于平台10。
65.分切装置5被放置于放置区101后,定位部3对分切装置5进行定位,以降低分切装置5与平台10相对运动的风险,便于投影测量装置2取得第一刀片511和第二刀片521的相邻部分的投影。
66.根据本技术的一些实施例,如图2所示,定位部3至少部分地围绕放置区设置。
67.定位部3的数量可以为一个,定位部3包围放置区101设置;或者定位部3可以为多个,多个定位部3围绕放置区101间隔设置于平台10。
68.定位部3可以只围绕放置区101的一部分进行设置,在放置区101的周围预留缺口以便分切装置5从缺口处被推入放置区101,便于对分切装置5的装配;定位部3可以将放置区101完全包围住,对放置于放置区101的分切装置5的定位效果较好。
69.根据本技术的一些实施例,如图2所示,定位部3包括第一定位凸台31、第二定位凸台32和第三定位凸台33,第一定位凸台31与第三定位凸台33沿第一方向x相对设置,第一定位凸台31与第三定位凸台33均沿第二方向y延伸,第二定位凸台32沿第一方向x延伸,第一定位凸台31的一端与第三定位凸台33的一端均连接于第二定位凸台32,第一方向x垂直于第二方向y。
70.第一定位凸台31、第二定位凸台32和第三定位凸台33可以均具有贴合面,第一定位凸台31、第二定位凸台32和第三定位凸台33均通过贴合面贴合分切装置5以对其限位,贴合面从平台10顶面到定位凸台(可以为第一定位凸台31、第二定位凸台32和第三定位凸台33中的一者)的顶面逐步背离放置区101,以降低分切装置5被卡在定位部3内的风险。
71.分切装置5沿第二方向y进入第一定位凸台31、第二定位凸台32和第三定位凸台33围成的空间内,并与第一定位凸台31、第二定位凸台32和第三定位凸台33贴合,定位部3能够对分切装置5进行限位,检测完成后,分切装置5再延第二方向y离开第一定位凸台31、第二定位凸台32和第三定位凸台33围成的空间,定位方式简单快速,操作简易。
72.根据本技术的一些实施例,如图2所示,定位部3包括磁性件34,磁性件34设置于第二定位凸台32,磁性件34用于吸附分切装置5。
73.磁性件34为具有能够吸引铁、镍、钴等金属的性质的部件,一般为磁铁。
74.磁性件34可以贴附于第二定位凸台32的表面;或者,磁性件34可以通过螺栓等紧固件安装于第二定位凸台32的表面;再或者,磁性件34可以嵌设于第二定位凸台32内侧,第二定位凸台32的表面开设有用于露出磁性件34的通孔。
75.分切装置5进入到第一定位凸台31、第二定位凸台32和第三定位凸台33围成的空间内后,磁性件34吸附分切装置5以定位分切装置5,降低分切装置5沿第二方向y自行脱离放置区101的风险,定位方式简单快捷。
76.根据本技术的一些实施例,如图1、图4~图6所示,测量设备1还包括两个调整组件4,调整组件4设置于平台10,两个调整组件4分别用于调整发光镜头21和受光镜头22的位置及角度。
77.取得第一刀片511和第二刀片521的相邻部分的投影后,工程软件会将投影的尺寸
与第一刀片511和第二刀片521的实际尺寸(例如第一刀片511在第一刀片511和第二刀片521的轴向上的长度、第二刀片521在第一刀片511和第二刀片521的轴向上的长度等)进行比对,以判断激光的方向是否垂直于第一刀片511和第二刀片521轴向(如果投影尺寸趋近于实际尺寸则激光的方向垂直于第一刀片511和第二刀片521的轴向,如果投影尺寸大于实际尺寸则激光的方向与第一刀片511和第二刀片521的轴向不垂直),当激光的方向与第一刀片511和第二刀片521的轴向不垂直时,两个调整组件4调整发光镜头21和受光镜头22的角度,以使激光的方向垂直于第一刀片511和第二刀片521的轴向。
78.两个调整组件4分别用于调整发光镜头21和受光镜头22的位置,使第一刀片511与第二刀片521的相邻部位能够位于激光之中;两个调整组件4还分别用于调整发光镜头21和受光镜头22的角度,使发光镜头21与受光镜头22的排列线能够垂直于第一刀片511和第二刀片521的轴向,让投影的尺寸能够趋近于实体的尺寸,使测量结果较为准确。
79.根据本技术的一些实施例,如图6所示,调整组件4包括底座41和第一滑块42,底座41设置于平台10,第一滑块42与底座41滑动配合,第一滑块42与底座41沿第二方向y相对移动,第二方向y垂直于平台10的高度方向。
80.第一滑块42和底座41的接触位置可以设置相互配合的滑动结构(如滑槽、滑轨、滑块、滚轮等)。
81.底座41可以固定连接于平台10,提升发光镜头21和受光镜头22与平台10之间的连接强度;或者,底座41可以可拆卸地(通过螺钉、螺栓等)连接于平台10,便于更换。
82.发光镜头21和受光镜头22能够随第一滑块42在第二方向y移动,以改变激光的位置,使发光镜头21和受光镜头22能够正对第一刀片511和第二刀片521的相邻部分,取得能够包含第一刀片511和第二刀片521的相邻部分的投影,便于测量。
83.根据本技术的一些实施例,如图6所示,调整组件4还包括第二滑块43,第二滑块43设置于第一滑块42,第一滑块42与第二滑块43滑动配合,第二滑块43与第一滑块42沿第一方向x相对移动,第一方向x、第二方向y和平台10的高度方向两两垂直。
84.第二滑块43可以设置于第一滑块42的顶部;或者,第二滑块可以设置于第一滑块42平行于第一方向x的侧面。
85.第一滑块42和第二滑块43的接触位置可以设置相互配合的滑动结构(如滑槽、滑轨、滑块、滚轮等)。
86.发光镜头21和受光镜头22能够随第二滑块43在第一方向x移动,以改变发光镜头21和受光镜头22之间的间隔距离,降低包括直径较大的刀片(第一刀片511和第二刀片521)的分切装置5放置于放置区101时与发光镜头21和受光镜头22发生碰撞的风险。
87.根据本技术的一些实施例,如图6所示,调整组件4还包括第三滑块44,第三滑块44设置于第二滑块43,第三滑块44与第二滑块43滑动配合,第三滑块44与第二滑块43沿平台10的高度方向相对移动。
88.第三滑块44可以设置于第二滑块43的顶部;或者,第三滑块44可以设置于第二滑块43的侧面。
89.第三滑块44和第二滑块43的接触位置可以设置相互配合的滑动结构(如滑槽、滑轨、滑块、滚轮等)。
90.发光镜头21和受光镜头22能够随第三滑块44在平台10的高度方向上移动,以改变
激光的位置,使发光镜头21和受光镜头22能够正对第一刀片511和第二刀片521的相邻部分,取得能够包含第一刀片511和第二刀片521的相邻部分的投影,便于测量。
91.根据本技术的一些实施例,如图6所示,调整组件4还包括转台45,转台45可转动地连接于第三滑块44,转台45用于安装发光镜头21或受光镜头22,转台45绕平台10的高度方向转动。
92.发光镜头21或受光镜头22可以连接于转台45的外周面;或者,发光镜头21或受光镜头22可以连接于转台45的顶面的中心处。
93.发光镜头21和受光镜头22能够随转台45的转动而转动,改变激光的角度,让激光的方向平行于第一刀片511和第二刀片521的轴向,使受光镜头22上的投影的尺寸趋近于实体的尺寸,进而使第一刀片511的投影和第二刀片521的投影之间的相对位置参数能够趋近于第一刀片511的实体和第二刀片521的实体之间的相对位置参数。
94.根据本技术的一些实施例,如图6所示,调整组件4还包括第一丝杆421、第二丝杆431和第三丝杆441,第一丝杆421与底座41螺纹连接,第一丝杆421与第一滑块42转动连接,第一丝杆421用于驱动第一滑块42沿第二方向y移动;第二丝杆431与第一滑块42螺纹连接,第二丝杆431与第二滑块43转动连接,第二丝杆431用于驱动第二滑块43沿第一方向x移动;第三丝杆441与第二滑块43螺纹连接,第三丝杆441与第三滑块44转动连接,第三丝杆441用于驱动第二滑块43沿平台10的高度方向移动。
95.第一丝杆421可转动地连接于第一滑块42,第一滑块42可以通过轴承连接于第一丝杆421,或者,第一丝杆421设置有用于对第一滑块42限位的凸起,以限制第一滑块42沿第一丝杆421移动,第一丝杆421转动时,第一丝杆421沿第二方向y与底座41相对移动,第一滑块42随第一丝杆421沿第二方向y移动。
96.第二丝杆431可转动地连接于第二滑块43,第二滑块43可以通过轴承连接于第二丝杆431,或者,第二丝杆431设置有用于对第二滑块43限位的凸起,以限制第二滑块43沿第二丝杆431移动,第二丝杆431转动时,第二丝杆431沿第一方向x与第一滑块42相对移动,第二滑块43随第二丝杆431沿第一方向x移动。
97.第三丝杆441可转动地连接于第三滑块44,第三滑块44可以通过轴承连接于第三丝杆441,或者,第三丝杆441设置有用于对第三滑块44限位的凸起,以限制第三滑块44沿第三丝杆441移动,第三丝杆441转动时,第三丝杆441沿第三方向z与第二滑块43相对移动,第三滑块44随第三丝杆441沿第三方向z移动。
98.第一丝杆421驱动第一滑块42在第二方向y上移动,第一丝杆421停止转动时,第一滑块42在底座41上位置固定,第二丝杆431驱动第二滑块43在第一方向x上移动,第二丝杆431停止转动时,第二滑块43在第一滑块42上位置固定,第三丝杆441驱动第三滑块44在平台10的高度方向上移动,第三丝杆441停止转动时,第三滑块44在第二滑块43上位置固定,从而对发光镜头21和受光镜头22的位置进行调整和固定,降低发光镜头21和受光镜头22自行位移影响测量结果的风险。
99.根据本技术的一些实施例,相对位置参数包括轴向间隙和/或径向吃刀量。
100.分切装置5的第一刀片511和第二刀片521之间的轴向间隙d能够对片材6被分切处产生毛刺的几率造成影响;分切装置5的第一刀片511和第二刀片521之间的径向吃刀量h能够对片材6被分切处的平整程度产生影响。
101.测量设备1能够对分切装置5的第一刀片511和第二刀片521之间的轴向间隙d和/或径向吃刀量h进行测量,便于操作人员根据测量结果对分切装置5的第一刀片511和第二刀片521进行更换或者进行位置调整,以提升分切装置5对片材6的分切效果。
102.进一步的,如图7~图10所示,测量完成后,径向吃刀量h不符合额定值的分切装置5需要对第一刀片511和第二刀片521进行更换,使新换上的第一刀片511和第二刀片521的径向吃刀量h符合额定值;轴向间隙d不符合额定值的分切装置5需要对第一刀片511或第二刀片521中一者的位置进行调整,以使第一刀片511和第二刀片521之间的轴向间隙d符合额定值。
103.以调整第一刀片511的位置为例,分切装置5还包括内套530和外套540,内套530套设于第一刀轴510,内套530的外周面设置有螺纹,外套540套设于内套530的外周面,且通过螺纹与内套530转动配合,第一刀片511套设于外套540,外套540转动,通过自身与内套530之间的螺纹在第一刀片511和第二刀片521的轴向上移动,第一刀片511能够跟随外套540在轴向上移动,从而调整第一刀片511与第二刀片521之间的轴向间隙d。
104.可选的,如图3所示,分切装置5上还设置有两个激光传感器550,两个激光传感器550分别用于监控分切装置5在分切作业过程中的第一刀片511和第二刀片521在第一刀片511或第二刀片521的轴向上的跳动幅度,当第一刀片511或第二刀片521跳动幅度过大时,需要关停分切装置5检查片材6被分切处的分切质量。
105.根据本技术的一些实施例,如图11所示,本技术还提供了一种测量方法,用于测量分切装置5的第一刀片511和第二刀片521之间的相对位置参数,测量方法包括以下步骤:s100:发光镜头21射出激光,以将第一刀片511与第二刀片521投影于受光镜头22;s200:通过测量第一刀片511和第二刀片521在受光镜头22上的投影,获得第一刀片511与第二刀片521之间的相对位置参数。
106.在s100之前还包括s000:将分切装置5放置在投影测量装置2的发光镜头21和受光镜头22之间,使分切装置5的轴向垂直于发光镜头和受光镜头的排列方向。
107.分切装置5的轴向即本技术所提及的第一刀片511和第二刀片521的轴向。
108.发光镜头21发出的远心光(可认为是平行光)在经过被测物(第一刀片511和第二刀片521的相邻部分)后,会在受光镜头22处形成一个投影,工程软件先对测量投影中第一刀片511(或第二刀片521)的厚度(即第一刀片511和第二刀片521的轴向上的长度),并将测量结果与第一刀片511(或第二刀片521)实体的厚度(即第一刀片511和第二刀片521的轴向上的长度)进行对比,以判断激光方向是否平行于第一刀片511与第二刀片521的相对面。当投影的厚度尺寸与实体的厚度尺寸之间的差异在2μ以内时,即认为远心光线与重叠区域平行,测得第一刀片511的投影和第二刀片521的投影之间的相对位置参数为第一刀片511实体和第二刀片521实体之间的相对位置参数。
109.通过该测量方法获得的第一刀片511的投影和第二刀片521的投影的相对位置参数趋近于第一刀片511实体和第二刀片521实体之间的相对位置参数,测量结果较为准确。
110.根据本技术的一些实施例,如图12~图13所示,所述相对位置参数包括轴向间隙d;所述第一刀片511的投影轮廓包括第一直线段5111,所述第二刀片521的投影轮廓包括第二直线段5211,所述第一直线段5111和所述第二直线段5211之间沿第二方向y的间隔距离为所述轴向间隙d,所述第一直线段5111和所述第二直线段5211在第三方向z上具有重叠部
分,第二方向y平行于第一刀片511或第二刀片521的轴线的延伸方向,所述通过测量第一刀片511和第二刀片521在受光镜头22上的投影,获得第一刀片511与所述第二刀片521的相对位置参数,包括通过测量第一直线段5111上的第一点f和第二直线段5211上的第二点g之间在第二方向y上的间隔距离,获得第一刀片511和第二刀片521的轴向间隙d,其中,第一点f和第二点g均位于重叠部分外。
111.第一点f可以为第一直线段5111上在重叠部分以外的任意一点,第二点g可以为第二直线段5211上在重叠部分以外的任意一点。
112.第一刀片511具有靠近第二刀片521的第一表面,第二刀片521具有靠近第一刀片511的第二表面,第一表面与第二表面相对,第一表面在受光镜头22上的投影为第一直线段5111,第二表面在受光镜头22上的投影为第二直线段5211。
113.第一直线段5111与第二直线段5211在第一刀片511或第二刀片521的轴向上的间隙即为轴向间隙d。
114.工程软件能够直接测量第一点f和第二点g的位置参数,然后计算出第一点f和第二点g在第一刀片511或第二刀片521的轴向上的间隔距离,该间隔距离即为第一刀片511和第二刀片521之间的轴向间隙d。
115.根据本技术的一些实施例,如图12~图13所示,相对位置参数包括轴向间隙和径向吃刀量;所述通过测量第一刀片511和第二刀片521在受光镜头22上的投影,获得第一刀片511与所述第二刀片521的相对位置参数,包括当轴向间隙d超过预设值时,通过测量第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)和第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)之间沿第三方向z的间隔距离,获得径向吃刀量h,第三方向z平行于第一直线段5111或第二直线段5211的延伸方向;当轴向间隙d不超过预设值时,根据第一刀片511的投影轮廓参数确定第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)的位置参数,根据第二刀片521的投影轮廓参数确定第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)的位置参数,根据第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)的位置参数和第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)的位置参数,确定径向吃刀量h。
116.刀刃为刀片用来切割的一边。
117.重叠部分在竖直方向(即第三方向z)上的长度即为径向吃刀量h,径向吃刀量h大于片材6的厚度(即在第三方向z上的长度)以保证能够切断片材6。
118.当轴向间隙d不超过预设值时,第一直线段5111与第二直线段5211的重叠部分的投影变得模糊不清,第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)和第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)随之变得模糊不清。
119.当轴向间隙d超过预设值时,工程软件能够直接测量第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)的位置参数和第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)的位置参数;当轴向间隙d不超过预设值时,工程软件能够根据第一刀片511的投影轮廓投影计算出第一刀片511刀刃的投影点(如图所示的c点)的位置参数,根据第二刀片521的投影轮廓投影计算出第二刀片521刀刃的投影点(如图所示的e点)的位置参数。然后计算出第一刀片511刀刃的投影点(如图所示的c点)和第二刀片521刀刃的投影点(如图所示的e点)在第三方向z上的间隔距离,该间隔距离为第一刀片511和第二刀片521之间的径向吃刀量h。
120.根据本技术的一些实施例,如图12所示,所述根据第一刀片511的投影轮廓参数确
定第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)的位置参数,包括根据第一刀片511的投影轮廓的第一直线段5111和第三直线段5112的位置参数,确定第一刀片511刀刃的投影点(如图所示的c点)的位置参数,其中,第一直线段5111和第三直线段5112相交于第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)。
121.第一刀片511还具有第三表面,第三表面与第一表面相交于第一刀片的刀刃,第三表面在受光镜头22上的投影为第三直线段5112。
122.工程软件可以测量出第三直线段5112背离第一刀片511刀刃的投影点(如图所示的c点)的端点i的位置参数,然后根据第一直线段5111与第三直线段5112之间的夹角计算出第三直线段5112在第三方向z上的长度a,以第三直线段5112背离第一刀片511刀刃的投影点(如图所示的c点)的端点i的位置为起始,沿第三方向z移动长度a,可以获得第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)在第三方向z上的位置参数,计算第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)在第三方向z上的位置参数与第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)在第三方向z上的位置参数的差值,该差值即为第一刀片511和第二刀片521的径向吃刀量h。
123.根据本技术的一些实施例,如图13所示,所述根据第二刀片521的投影轮廓参数确定第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)的位置参数,包括通过第二刀片521的投影轮廓的第二直线段5211和第四直线段5212的位置参数确定第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)的位置参数,其中,第二直线段5211和第四直线段5212相交于第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)。
124.第二刀片521还具有第四表面,第四表面与第二表面相交于第二刀片的刀刃,第四表面在受光镜头22上的投影为第四直线段5212。
125.工程软件可以测量出第四直线段5212的投影背离第二刀片521刀刃的投影点(如图所示的e点)的端点i的位置参数,然后根据第二直线段5211与第四直线段5212之间的夹角计算出第四直线段5212在第三方向z上的长度b,以第四直线段5212的投影背离第二刀片521刀刃的投影点(如图所示的e点)的端点i的位置为起始,沿第三方向z移动长度b,可以获得第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)在第三方向z上的位置参数,计算第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)在第三方向z上的位置参数与第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)在第三方向z上的位置参数的差值,该差值即为第一刀片511和第二刀片521的径向吃刀量h。
126.在测量时,可以将投影的一个像素点再细分成多个灰度值,利用算法(具体算法可参考宋浩然. 基于亚像素边缘检测模型的图像轮廓测量方法. 电脑知识与技术, 2022(8): vol.18,no.23,81~83)将投影的边缘提取/拟合出来,从而实现更高精度测量。同时,该算法拟合边界出现异物时(即第一刀片511或第二刀片521的被投影在受光镜头22上的表面出现异物时),边界竖直会发生突变,该算法能够将突变数值过滤掉,降低对测量结果的影响。
127.根据本技术的一些实施例,如图1~图2、图4~图6所示,本技术提供了一种测量设备1,用于测量分切装置5的第一刀片511和第二刀片521之间的相对位置参数,第一刀片511为上刀,第二刀片521为下刀,测量设备1包括平台10、投影测量装置2、定位部3和两个调整组件4,平台10包括用于放置分切装置5的放置区101,投影测量装置2包括发光镜头21和受光
镜头22,发光镜头21和受光镜头22沿第一方向x相对设置,放置区101位于发光镜头21和受光镜头22之间,发光镜头21射出激光,以将第一刀片511与第二刀片521的相邻部分投影于受光镜头22;发光镜头21和受光镜头22分别通过一个调整组件4设置于平台10,两个调整组件4用于调整发光镜头21和受光镜头22的位置及角度;定位部3围绕放置区101设置于平台10,定位部3用于定位分切装置5,定位部3还包括磁性件34,磁性件34的一部分嵌设于定位部3内侧,磁性件34的另一部分伸出定位部3且与分切装置5接触。
128.受光镜头22能够接受发光镜头21的激光以获取第一刀片511和第二刀片521的投影,工程软件能够测量受光镜头22上的第一刀片511的投影和第二刀片521的投影之间的相对位置参数,从而获得第一刀片511和第二刀片521之间的相对位置参数。通过激光取得趋近于实体尺寸的投影进行测量,测量误差较小。
129.根据本技术的一些实施例,如图11~图13所示,本技术还提供了一种测量方法,用于测量分切装置5的第一刀片511和第二刀片521之间的相对位置参数,相对位置参数包括轴向间隙和径向吃刀量,该测量方法包括以下步骤:s000: 将分切装置5放置在投影测量装置2的发光镜头21和受光镜头22之间,使分切装置5的轴向垂直于发光镜头和受光镜头的排列方向;s100:发光镜头21射出激光,以将第一刀片511与第二刀片521的相邻部分投影于受光镜头22;s200:通过测量所述受光镜头22上的投影,获取所述第一刀片511与所述第二刀片521的轴向间隙d及径向吃刀量h。
130.其中,第一刀片511在受光镜头22上的投影包括第一直线段5111,第二刀片521包括第二直线段5211,第一直线段5111和第二直线段5211具有重叠部分。通过测量第一直线段5111上的位于重叠区域以外的第一点f和第二直线段5211上位于重叠区域以外的第二点g之间的距离,获得第一刀片511和第二刀片521的轴向间隙d。当轴向间隙d超过预设值时,可以直接测量第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)的位置参数和第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)的位置参数,确定第一刀片511和第二刀片521的径向吃刀量h;当轴向间隙d不超过预设值时,根据第一刀片511的投影轮廓确定第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)的位置参数,根据第二刀片521的投影轮廓确定第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)的位置参数,根据第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)的位置参数和第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)的位置参数获得第一刀片511和第二刀片521的径向吃刀量h。这种测量方法能够在轴向间隙d不超过预设值,第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)和第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)的模糊不清的时候通过测量第一刀片511的投影和第二刀片521的投影的轮廓从而计算出第一刀片511的刀刃的投影点(如图所示的c点)的位置信息和第二刀片521的刀刃的投影点(如图所示的e点)位置信息,从而获得第一刀片511和第二刀片521的径向吃刀量h,提升对分切装置5的第一刀片511和第二刀片521的径向吃刀量h的测量准确率。
131.虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述,但在不脱离本技术的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
再多了解一些

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