CN102809447A - 蓄电池极板群装配压的检测方法及其装置 - Google Patents

Abstract

蓄电池极板群装配压的检测方法及其设备 , 该方法 为 ：在未放置被测极板群时先进行标定程序；将待测极板群放置在压力挡板与活动村板之间，通过压力传感器、控制电器、计算机及其软件完成检测动作；在极板群被压缩尺寸达到预置尺寸时进行比较；在极板群被压缩到装配压范围上限和下限压力时记录极板群厚度，选择最合理的装配压指导生产。该检测装置主要由固定支架、压力挡板、活动压板、控制箱、压力传感器、支撑柱、电动升降机、计算机及其软件、控制电器、步进电机或伺服电机、旋转编码器组成。本发明 提供了有效检测方法 及其设备 ，对 蓄电池 极板群的厚度设置及装配压调整具有指导意义 。

Description

蓄电池极板群装配压的检测方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种蓄电池极板群装配压的检测方法及其装置,特别是涉及一种由计算机自动控制检测极板群装配压、极板群装配压下极板群厚度的检测方法及其装置。

背景技术

对于蓄电池生产过程，在极板群制造过程中，按照要求装配压应该在40～60KPA之间为宜。但是，在检测过程中对于极板群装配压的检测控制非常难，而且目前很少有自动的检测和配置设备，尤其是对中大密电池群极板的检测，更缺少实用的自动化检测方法和设备。

目前，对蓄电池极板群装配压的检测一般采用手工检测方法：即采用机械指针表、砝码辅助和一些操作机械来检测，采用人工将被测极板群极板沿着水平方向落在检测台上，将需要的相应砝码压在极板群上，产生特定的装配压后，人工读取机械指针测距表，读取装配压下的极板尺寸，人工判断是否合格。现有技术的这种检测方法的不足之处在于：1.人工机械测量要求工人检测时手眼配合人工读取，具有人为误差，另外易造成测试疲劳，自动化成度低，检测装置过于简单，缺少直观校验标准。

2.对于中密和大密电池其极板群比较大，由于其极板面积大，需要的砝码太多，这种测量方式没法使用。

3.在水平方向放置极板，极板自身的重量也存在与极板群装配压中，尤其是中密和大密电池，极板自身重量不能忽略对测试的影响。

4.在测试过程中，需要更换不同的砝码来调节装配压的大小，对于需要调整装配压时，不能一次性完成，另外实际的装配压没能直观显示，缺少自动化记录和分析，对于装配压的选择缺少系统的数据基础。

鉴于现有技术的测试方法对于多次重复检测缺少对比手段，而且极板群的紧装配对提高电池循环寿命也十分有好处。因此，人们亟待能研制出一种可以实现包括装配压和装配压厚度的检测方法及其装置。

发明内容

本发明的目的就在于解决现有技术存在的极板群装配压检测中无法做到更细致的检测问题，为了提高极板群的产品质量而提供一种更科学的蓄电池极板群装配压的检测方法及其装置。本发明给出的这种极板群装配压的检测方法系采用计算机控制软件、通信技术、运动控制技术、检测技术结与蓄电池极板群生产工艺及其蓄电池工作原理和维修经验相而得出的。

本发明给出的这种蓄电池极板群装配压的检测装置，其特点是由固定支架、压力挡板、活动压板、控制箱、指示灯、置零开关、电源开关、压力传感器、支撑柱、电动升降机、计算机连接线、计算机及其软件、控制电器、压力传感器数据线、电机控制线、步进电机或伺服电机、旋转编码器组成，其中计算机及其软件通过计算机控制线与控制电器相连，控制电器、电动升降机、旋转编码器、步进电机或伺服电机、电机控制线安装在控制箱内，指示灯、置零开关、电源开关安装在控制箱的前面板上，压力传感器通过螺钉固定在固定支架的前固定板上，支撑柱插在固定支架的轴套内，压力挡板通过导向杆插在固定支架的前轴套中进行水平自由活动，活动压板通过导向杆插在固定支架的后轴套中，其背面与电动升降机螺栓连接，控制箱与固定支架通过螺栓连接一体。

本发明给出的这种蓄电池极板群装配压的检测方法，其特点是有以下步骤：1.测试前，在未放置被测极板群时，进行标定程序，在计算机及其软件启动后，打开电源开关，活动压板自动回到空载标定位置，按下置零开关完成压力置零工作，在计算机及其软件的菜单中选择尺寸标定，计算机及其软件自动控制活动压板向压力挡板方向移动，当活动村板刚接触到压力挡板时，压力传感器反馈压力值大于0.2kg时，记录旋转编码器旋转角度，此时为0尺寸，计算机及其软件控制活动压板退回到空载标定位置，完成标定工作。

2.将待测极板群以极板垂直与水平方向放置在压力挡板与活动村板之间，并且用电动升降机水平前进带动活动压板产生水平方向压力，作用在被测极板群上，由活动压板接触到被测极板群时，在极板群上产生压力，此压力通过压力挡板作用在压力传感器上，由压力传感器将压力值通过压力传感器数据线传递给控制电器，由控制电器通过计算机控制线传递到计算机及其软件中，实时计算和反馈，计算机及其软件根据被测极板群实际尺寸自动计算出施加在极板群上压强，通过计算机控制线来控制控制电器，控制电器再通过电机控制线控制步进电机或侍服电机运动，驱动连接在电机上的电动升降机，带动电动升降机前端连接的活动压板推压被测极板群，由于一边推压极板群一边读取压力传感器的压力值，边比较计算其压力与预置装配压数值，进行比较和实时记录，同时，记录电机旋转编码器旋转角度值，计算出当时压力挡板与活动压板之间距离，此时两板之间距离为电池极板群实际尺寸实时记录，这样可以产生两种测试要求结果。

3.在极板群被压缩尺寸达到预置尺寸时，计算其压力值，与要求装配进行比较，在要求装配压范围内为合格，否则为不合格。

4.在极板群被压缩到装配压范围上限和下限压力时，分别记录极板群厚度，在其中选择最合理的装配压指导生产。

为更好的完成本发明的目的，所述计算机及其软件的测试程序为：步骤1：软件启动和初始化：主要工作初始化串口和电机驱动部分；步骤2：压力和位置零点标定：通过人工干预和计算机软件处理将压力和位置的零点进行标定基准，以标定点为参考点进行测量；步骤3：测试品种选择，用户根据被测试极板群型号进行选择，根据配置尺寸计算机软件进行控制；步骤4：测试开始，主要工作是开始启动电动升降机，推动活动压板运动；步骤5：检测压力，实时检测作用在极板群上的压力并且判断是否达到设定值，未达到设定值，继续增加压力，直到压力达到设定值后转到下一步骤；步骤6：记录采集的压力，并且根据电机旋转编码器数据值和标定位置零点计算出被压极板群的厚度，并且记录；步骤7：判断超限，根据测量结果判断是否超出设置限制，如果超限，记录告警状态，未超限，记录未正常状态，这样完成一次测试；步骤8：循环测试，根据设置，判断是否为循环测试，如果试返回到步骤四进行下一次测试，按照步骤顺序进行，直到完成循环测试次数；步骤9：结束测试，完成全部测试后给出测试报告，完成测试，准备下一次测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：明确了极板群装配压测量方法，对于延长电池循环寿命有明显提高，在研究电池极板群生产过程中对极板群的厚度设置及装配压调整具有指导意义，并且提供有效检测装置和效验方法，针对中密和大密电池极板群装配压测量摆脱了极板自身重量的影响，精度提高一倍，在装配压调整过程中从40～60KPA连续可调整，提高了电池极板群配组比例，降低了废品率。

附图说明

图1为本发明给出的蓄电池极板群装配压的检测装置的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3本发明给出的检测蓄电池极板群装配压的测试软件框图。

图中标记：1.固定支架，2.压力挡板，3.活动压板，4.控制箱，5.指示灯，6.置零开关，7.电源开关，8.压力传感器，9.支撑柱，10.电动升降机，11.计算机连接线，12.计算机及其软件，13.控制电器，14.压力传感器数据线，15.电机控制线，16.步进电机或伺服电机，17.旋转编码器。

具体实施方案

下面结合具体实例对本发明的技术方案做详细介绍：如图1～图2所示，这种蓄电池极板群装配压的检测装置，由固定支架1、压力挡板2、活动压板3、控制箱4、指示灯5、置零开关6、电源开关7、压力传感器8、支撑柱9、电动升降机10、计算机连接线11、计算机及其软件12、控制电器13、压力传感器数据线14、电机控制线15、步进电机或伺服电机16、旋转编码器17组成，其中计算机及其软件12通过计算机连接线11与控制电器13相连，控制电器13、电动升降机10、旋转编码器17、步进电机或伺服电机16、电机控制线15安装在控制箱4内，指示灯5、置零开关6、电源开关7安装在控制箱4的前面板上，压力传感器8通过螺钉固定在固定支架1的前固定板上，支撑柱9插在固定支架1的轴套内，压力挡板2通过导向杆插在固定支架1的前轴套中进行水平自由活动，活动压板3通过导向杆插在固定支架1的后轴套中，其背面与电动升降机10螺栓连接，控制箱4与固定支架1通过螺栓连接一体。

如图3所示， 所述计算机及其软件的测试程序为：步骤1：软件启动和初始化：主要工作初始化串口和电机驱动部分；步骤2：压力和位置零点标定：通过人工干预和计算机软件处理将压力和位置的零点进行标定基准，以标定点为参考点进行测量；步骤3：测试品种选择，用户根据被测试极板群型号进行选择，根据配置尺寸计算机软件进行控制；步骤4：测试开始，主要工作是开始启动电动升降机，推动活动压板运动；步骤5：检测压力，实时检测作用在极板群上的压力并且判断是否达到设定值，未达到设定值，继续增加压力，直到压力达到设定值后转到下一步骤；步骤6：记录采集的压力，并且根据电机旋转编码器数据值和标定位置零点计算出被压极板群的厚度，并且记录；步骤7：判断超限，根据测量结果判断是否超出设置限制，如果超限，记录告警状态，未超限，记录未正常状态，这样完成一次测试；步骤8：循环测试，根据设置，判断是否为循环测试，如果试返回到步骤四进行下一次测试，按照步骤顺序进行，直到完成循环测试次数；步骤9：结束测试，完成全部测试后给出测试报告，完成测试，准备下一次测试。

具体检测时：1. 测试前，在未放置被测极板群时，进行标定程序，在计算机及软件12启动后，打开电源开关7，活动压板3自动回到空载标定位置，按下置零开关6完成压力置零工作，在计算机及软件12菜单中选择尺寸标定，计算机及软件自动控制活动压板3向压力挡板2方向移动，当活动村板3刚接触到压力挡板2时，压力传感器8反馈压力值大于0.2kg时，记录旋转编码器17旋转角度，此时为0尺寸，计算机及软件12控制活动压板3退回到空载标定位置，完成标定工作。

2.将待测极板群以极板垂直与水平方向放置在压力挡板2与活动村板3之间，并且用电动升降机10水平前进带动活动压板3产生水平方向压力，作用在被测极板群上，由活动压板3接触到被测极板群时，在极板群上产生压力，此压力通过压力挡板2作用在压力传感器8上，由压力传感器8将压力值通过压力传感器数据线14传递给控制电器13，由控制电器13通过计算机控制线传递到计算机及其软件12中，实时计算和反馈，计算机及其软件12根据被测极板群实际尺寸自动计算出施加在极板群上压强，通过计算机控制线11来控制控制电器13，控制电器13再通过电机控制线15控制步进电机或侍服电机16运动，驱动连接在电机上的电动升降机10，带动电动升降机10前端连接的活动压板3推压被测极板群，由于一边推压极板群一边读取压力传感器8的压力值，边比较计算其压力与预置装配压数值，进行比较和实时记录，同时，记录电机旋转编码器17旋转角度值，计算出当时，压力挡板2与活动压板3之间距离，此时两板之间距离为电池极板群实际尺寸实时记录，这样可以产生2种测试要求结果。

3.在极板群被压缩尺寸达到预置尺寸时，计算其压力值，与要求装配进行比较，在要求装配压范围内为合格，否则为不合格。

4.在极板群被压缩到装配压范围上限和下限压力时，分别记录极板群厚度，在其中选择最合理的装配压指导生产。

Claims (3)

1.一种蓄电池极板群装配压的检测装置，其特征在于由固定支架、压力挡板、活动压板、控制箱、指示灯、置零开关、电源开关、压力传感器、支撑柱、电动升降机、计算机连接线、计算机及其软件、控制电器、压力传感器数据线、电机控制线、步进电机或伺服电机、旋转编码器组成，其中计算机及其软件通过计算机控制线与控制电器相连，控制电器、电动升降机、旋转编码器、步进电机或伺服电机、电机控制线安装在控制箱内，指示灯、置零开关、电源开关安装在控制箱的前面板上，压力传感器通过螺钉固定在固定支架的前固定板上，支撑柱插在固定支架的轴套内，压力挡板通过导向杆插在固定支架的前轴套中进行水平自由活动，活动压板通过导向杆插在固定支架的后轴套中，其背面与电动升降机螺栓连接，控制箱与固定支架通过螺栓连接一体。

2.一种蓄电池极板群装配压的检测方法，其特征在于有以下步骤：

（1）测试前，在未放置被测极板群时，利用蓄电池极板群装配压的检测装置进行标定程序，在计算机及其软件启动后，打开电源开关，活动压板自动回到空载标定位置，按下置零开关完成压力置零工作，在计算机及其软件的菜单中选择尺寸标定，计算机及其软件自动控制活动压板向压力挡板方向移动，当活动村板刚接触到压力挡板时，压力传感器反馈压力值大于0.2kg时，记录旋转编码器旋转角度，此时为0尺寸，计算机及其软件控制活动压板退回到空载标定位置，完成标定工作；

（2）将待测极板群以极板垂直与水平方向放置在压力挡板与活动村板之间，并且用电动升降机水平前进带动活动压板产生水平方向压力，作用在被测极板群上，由活动压板接触到被测极板群时，在极板群上产生压力，此压力通过压力挡板作用在压力传感器上，由压力传感器将压力值通过压力传感器数据线传递给控制电器，由控制电器通过计算机控制线传递到计算机及其软件中，实时计算和反馈，计算机及其软件根据被测极板群实际尺寸自动计算出施加在极板群上压强，通过计算机控制线来控制控制电器，控制电器再通过电机控制线控制步进电机或侍服电机运动，驱动连接在电机上的电动升降机，带动电动升降机前端连接的活动压板推压被测极板群，由于一边推压极板群一边读取压力传感器的压力值，边比较计算其压力与预置装配压数值，进行比较和实时记录，同时，记录电机旋转编码器旋转角度值，计算出当时，压力挡板与活动压板之间距离，此时两板之间距离为电池极板群实际尺寸实时记录，这样可以产生两种测试要求结果；

（3）在极板群被压缩尺寸达到预置尺寸时，计算其压力值，与要求装配进行比较，在要求装配压范围内为合格，否则为不合格；

（4）在极板群被压缩到装配压范围上限和下限压力时，分别记录极板群厚度，在其中选择最合理的装配压指导生产。

3.根据权利要求2所述蓄电池极板群装配压的检测方法，其特征在于所述计算机及其软件的测试程序为：

步骤1：软件启动和初始化：主要工作初始化串口和电机驱动部分；

步骤2：压力和位置零点标定：通过人工干预和计算机软件处理将压力和位置的零点进行标定基准，以标定点为参考点进行测量；

步骤3：测试品种选择，用户根据被测试极板群型号进行选择，根据配置尺寸计算机软件进行控制；

步骤4：测试开始，主要工作是开始启动电动升降机，推动活动压板运动；

步骤5：检测压力，实时检测作用在极板群上的压力并且判断是否达到设定值，未达到设定值，继续增加压力，直到压力达到设定值后转到下一步骤；

步骤6：记录采集的压力，并且根据电机旋转编码器数据值和标定位置零点计算出被压极板群的厚度，并且记录；

步骤7：判断超限，根据测量结果判断是否超出设置限制，如果超限，记录告警状态，未超限，记录未正常状态，这样完成一次测试；

步骤8：循环测试，根据设置，判断是否为循环测试，如果试返回到步骤四进行下一次测试，按照步骤顺序进行，直到完成循环测试次数；

步骤9：结束测试，完成全部测试后给出测试报告，完成测试，准备下一次测试。

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