激光位移傳感器利用三角形測量法，發(fā)射一束激光至片材表面，利用CCD感應接受反光點偏移位置即可測量出片材的垂直高度。
工作范圍
a)本設備前序：輥壓機
b)本設備后序：輥壓后收卷
c)本設備用于：輥壓后極片的厚度測量
用于鋰電池輥壓后極片的厚度測量。
1、 測厚原理：測厚模塊由兩個激光位移傳感器上下對射的方式組成的，上下的兩個傳感器分別測量被測體上表面的位置和下表面的位置，通過計算得到被測體的厚度。激光測厚儀的優(yōu)點在于它采用的是非接觸的測量，相對接觸式測厚儀更精準，不會因為磨損而損失精度。
如下圖：極片厚度C=L-A-B。
各部分組成：
1、機械系統(tǒng)
機械系統(tǒng)主要包括機架、激光測頭自校裝置、涂膜箔片傳送裝置和涂膜測厚機構四個部分。涂膜傳送裝置負責傳送成卷的箔片，實現(xiàn)箔片的卷材收料。
涂膜測厚機構負責完成激光傳感器測頭對箔片厚度的來回掃描測量。激光測頭自校準裝置通過對固定的兩塊標準兩塊的測量，調(diào)整傳感器測頭到適當位置，確定基準面從而實現(xiàn)自校準。
2、測控系統(tǒng)
測控系統(tǒng)的硬件按功能科分為測厚系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)兩大部分。
測厚系統(tǒng)部分：
主要完成對測量信號的采集、數(shù)據(jù)處理、結果的顯示和儲存等。傳感器控制器采集測量信號得到上下激光測頭與被測物上下表面的距離，書記傳輸至工控機。工控機完成數(shù)據(jù)處理得到最終的厚度值、進行顯示、存儲。
運動控制系統(tǒng)：
通過運動控制卡控制工作過程。運動控制卡接收工控機及光電開關、限位開關發(fā)出信號，通過控制電機來實現(xiàn)C型架的來回運動，從而達到來回掃描測量的目的。
設備技術參數(shù)、技術要求：
1、檢測類型：
連續(xù)涂布冷軋、間隙涂布冷軋、條紋涂布冷軋。
2、適應檢測寬度：
極片寬度：≤600毫米（按照實際料寬定制））
3、測量方式：
在線非接觸測量，C型架帶動激光傳感器，在垂直于走帶方向往復掃描，掃描速度0-25m/min連續(xù)可調(diào)。
4、測量參數(shù)：
4.1整機參數(shù)指標
（1）感應器重復精度：0.02μm；
（2）測量范圍：基準位±3mm；(正常張力下極片抖動范圍在±3mm內(nèi)，測量值造成的波動不超過極片真實極片厚度的±1‰，說明：傳感器在±3mm的檢測范圍內(nèi)，線性度為±0.2‰)
（3）測量精度：≤±1μm；
（4）介質類型：激光
（5）測量原理：三角測距求差
（6）適合產(chǎn)品：陰極極片、陽極極片、鋁箔
（7）直接測量指標：厚度
（8）放射性防護指標：無放射性
（9）托輥寬度：600mm(根據(jù)材料寬度定制）
（10）被測材料厚度：≤1mm；
（11）設備重量：800±50kg；
（12）原始數(shù)據(jù)采用頻率：50KHZ；
（13）激光探頭掃描速度連續(xù)可調(diào)，為單趟3.5S。
（14）定位精度：±0.01mm
（15）重復精度：±0.4μm
（16）重復性：在不同位置測量同一個極片的同一位置，所得到的厚度均值極差小于±0.2μm。極片橫向厚度趨勢與設備測量趨勢保持一致；說明：滑塊和絲杠均采用THK P級精度，采用大理石機架防震裝置保障重復性，橫向掃描過程中。系統(tǒng)采用的定點采集數(shù)據(jù)，橫向位置由高精度編碼器實時反饋，以保證橫向趨勢與設備測量趨勢性一致）
（17）掃描速度：0-300mm/s;可調(diào)（可根據(jù)客戶需求定制）
（18）掃描幅寬：0-650mm（根據(jù)客戶掃描幅寬定制C型架）
（19）測量穩(wěn)定性：12H內(nèi)3σ≤±0.4μm（此數(shù)據(jù)有實時校準機制保證、掃描4個周期做一次自動校準周期可調(diào)、以保證測量穩(wěn)定性。系統(tǒng)采用0級矯正量塊，未避免矯正塊本身厚度偏差，每次矯正以矯正塊的固定點進行矯正。）
（20）測量有限幅寬：設備測量過程中能夠有效測量到敷料邊緣的距離≤3mm
（在有效行程內(nèi)可任意設定固定掃描分為固定掃描，箔材厚度會保存，但在做平均值是不做處理，界面顯示測量厚度錐飾圖。）
（21）厚度均值的極差：≤0.4μm（傳感器采樣率為20萬次每秒，系統(tǒng)有高速濾波器剔除采集到數(shù)據(jù)中的突變數(shù)據(jù)，再由1024組采集數(shù)據(jù)做一次平均處理）
（22）可實現(xiàn)連續(xù)掃描和間隙掃描；（系統(tǒng)啟動設置連續(xù)掃描或間隙掃描，間隙掃描中極片極耳處箔材數(shù)據(jù)不處理）
（23）可實現(xiàn)定點測量方式（系統(tǒng)通過定點采集數(shù)據(jù)可停在某點做極片動態(tài)縱向測量或極片靜態(tài)測量）
（24）隔震設計：設備通過橡膠墊進行隔震和設備浮動滾裝置；通過隔震設計，測厚設備盡量隔離了2個震源：（1）地基傳遞過來的振動（2）由于極片張力波動導致機架晃動引起的振動。
4.2位移傳感器參數(shù)
（1）位移傳感器分辨率：0.02μm；
（2）品牌：日本基恩士 Keyence；
（3）傳感器工作方式：漫反射；
（4）線性度：0.02%*全量程；
（5）量程范圍：±3mm；
（6）采樣頻率：50KHZ；
（7）環(huán)境相對濕度：20-85%，無結露；
（8）工作溫度要求：0-50℃；
（9）測量光斑尺寸：25μm×1400μm;
（10）工作波長：650nm。
5、系統(tǒng)硬件性能：
（1）高精度天然石材C型架，確保對位準確。
可測量極片寬度：1050mm（按照實際料寬定制）；
大理石C架安裝激光探頭兩端面平面度誤差：≦50μm；
大理石C架安裝激光探頭兩端面和運行導軌之間的垂直度誤差：≦50μm；
（2）采用伺服驅動系統(tǒng)保證精準掃描。
1、導軌及絲桿組件精度等級：精密級；
2、兩側導軌之間的平面度和平行度偏差≦0.02mm；
3、傳動電機：伺服電機；
4、定位精度：誤差≦0.1mm。
（3）穩(wěn)定的機器底座和導軌保證運動長期平穩(wěn)。
（4）國外進口的高精度激光厚度傳感器。
（5）自主研發(fā)的高速精密掃描數(shù)據(jù)處理平臺。
（6）電氣及控制柜
工控機
1、配置：雙核CPU、4G內(nèi)存、500G硬盤；
2、顯示器：20寸液晶顯示器。
電控系統(tǒng)
1、智能伺服電機運行控制卡；
2、中國臺灣明偉開關電源；
3、隔離電源（選配）
6、測量系統(tǒng)軟件性能：
（1）軟件具有掃描有效數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計功能和有效掃描區(qū)域自動識別功能。在基材或涂層橫向位置發(fā)生變化或出現(xiàn)任何偏差時，系統(tǒng)無須人工干預，能自動識別有效的涂層區(qū)域并計算有效涂層厚度數(shù)據(jù)（該功能可通過選項來擇是否進行自動識別）；留白區(qū)、異常區(qū)數(shù)據(jù)過濾功能，消除異常區(qū)影響。
（2）具有基值厚度計算、顯示功能；
（3）軟件具備噪聲過濾功能，提高信噪比，濾除電路干擾噪聲。
（4）橫向數(shù)據(jù)分區(qū)顯示，橫向分區(qū)數(shù)：30個（可設置）。
（5）多橫幅圖中，顯示去掉異常點后橫幅圖，使橫幅涂布厚度顯示更直觀；
（6）品種切換時，具有按當前實際測量值自動計算出靈敏度K值功能。
（7） 實時顯示極片測量值，及厚度曲線圖，縱向圖，橫幅柱狀圖，批次合成橫幅圖。
（8）提供可靠的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議；
（9）生產(chǎn)每卷物料錄入物料編號、操作員工號等信息。
（10）2層用戶管理，操作員和管理員賬號。
（11）每個批次下棍時可生成批次報表內(nèi)含，平均值，，最小值，整個批次縱向圖，批次合成橫幅圖，可記錄批次長度。
（12）軟件帶有自動校正功能，可定時自動進行校正，以保證測量數(shù)據(jù)實時穩(wěn)定不會因環(huán)境因素影響測量。
（13）穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)處理與備份機制, 具備原始數(shù)據(jù)查看及存儲功能.
（14）根據(jù)當前厚度的檢測數(shù)據(jù)，通過冷軋設備通訊或直接輸出信號控制輥壓設備，系統(tǒng)自帶PID單回路預估大閉環(huán)控制算法，可以多種方式進行厚度的閉環(huán)控制（具體控制方式需和輥壓設備廠協(xié)商）；
（15）檢測數(shù)據(jù)可以按EXCEL格式導出分析；
（16）具備遠程技術支持功能
（17）校準機制
1、具備實時校正功能，消除以消除因環(huán)境因素造成的測量變化。
2、采用兩點標樣機制，進行標定測量，標樣片規(guī)格根據(jù)實際生產(chǎn)需要配比為:50um到1000um選其中與生產(chǎn)規(guī)格相近兩種。
