CN104279931B - 对方形电池的厚度进行测量的装置及方法 - Google Patents

Abstract

提供能够通过自动方式高效地测量方形电池的厚度的装置及方法。所述装置包含：具有相对置的两个内表面的夹具、设置在所述夹具的所述两个内表面之中的第一个内表面侧的第一气路、设置在所述夹具的所述两个内表面之中的第二个内表面侧的第二气路、设置在所述夹具的所述第二个内表面上的测量基准头、和设置在所述夹具的所述第一个内表面侧的带有测量头的厚度测量仪。所述方法包括：将电池放入夹具，然后第一气路工作，喷出气流从第一个内表面侧吹动电池而使之移位并靠到测量基准头上，然后从厚度测量仪中伸出测量头进行测量；测量完成后，第一气路停止工作，同时第二气路开始工作，喷出气流从第二个内表面侧吹动电池而使之移位并吹离测量基准头。

Description

对方形电池的厚度进行测量的装置及方法

技术领域

本发明涉及对方形电池的厚度进行测量的装置及方法，特别是涉及利用气流对方形电池进行移位和定位的情况下对方形电池的厚度进行测量的装置及方法。

背景技术

方形电池是一种广泛使用的电池，由于合格的方形电池具有各种标准规格，成品方形电池各个方面必须满足这些标准规格。因此，方形电池在出厂之前，必须对厚度等外观尺寸进行测量。特别是锂离子方形电池的制作工艺要求在减压封栓结束后要进行电池厚度测定。

在现有技术中，已经存在各种对方形电池的厚度等外观尺寸进行测量的装置和方法等。

CN201177492Y公开了一种成品电池外观尺寸检验的装置，其由长度尺寸检验区、宽度尺寸检验区和厚度尺寸检验区组成，其中，长度尺寸检验区由长度调节挡块和长宽基准挡块组成，宽度尺寸检验区由宽度调节挡块和长宽基准挡块组成，厚度尺寸测量区由厚度调节挡块和厚度基准挡块组成；所述长度调节挡块、长宽基准挡块、宽度调节挡块、厚度调节挡块和厚度基准块依次固定于底板上；各调节挡块内侧面下端设置凹槽，各调节挡块凹槽上部的宽度小于凹槽下部的宽度。

CN2814435Y公开了一种方形电池测量夹具，包括底座、设置于底座上的挡块、设置于底座上挡块一端的调节装置及测量探头。其中，挡块具有一抵接电池侧面的抵接面；调节装置包括相对于底座的高度可调节的滑块；测量探头装设在滑块上且其自靠挡块的一侧平行于挡块抵接面突伸而出并位于抵接面的外侧。所述调节装置还包括调节座和调节螺杆，滑块是可上下活动地镶嵌在调节座上，调节螺杆穿设于调节座及滑块上并与滑块螺纹配合。底座、挡块抵接面上均设有垫板来防止电池表面刮伤。

但是，采用上述现有技术的装置，不能通过自动方式高效地进行，而且无法完全避免电池表面发生刮擦伤痕。

在对方形电池的厚度进行测量的过程中，有时无法准确地实现靠住和脱离基准头的动作，从而电池表面有时没有靠到基准头(基准点)上，这样会引起对电池的厚度的误测。而且，靠到基准头上的电池在检测完成后从夹具中取出来时，容易与基准头产生划擦，从而在电池表面上产生划痕，造成电池表面外观不良。

而且，如果是通过手动的方式来对电池厚度进行测量的话，则需要耗费大量的人力，生产成本也随之上升。而如果是通过自动的方式来对电池厚度进行测量的话，则机械手在放入和取出电池时不能准确地实现靠住和脱离基准头的动作，电池表面有时靠不到基准头上，从而引起误测，而且靠到基准块上的电池在测量完成后离开夹具时，容易与基准头产生划擦痕迹，造成电池表面外观不良。

因此，虽说现有技术中对方形电池的厚度进行测量的装置和方法进行了各种研究，但还没有发现既能通过自动方式高效地进行、又能确保电池表面不会产生划擦痕迹而造成电池表面外观不良的装置和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够通过自动方式高效地进行且能确保电池表面不会产生划擦痕迹的对方形电池的厚度进行测量的装置及方法。

本发明通过两个气路供给气流而利用气流对方形电池进行移位和定位，利用控制阀调节气流的大小，利用两个气路的交替使用来控制气流的方向，从而实现了上述目的。

即，本发明涉及如下技术方案。

(1)、一种对方形电池的厚度进行测量的装置，其特征在于，包含：

具有相对置的两个内表面的夹具；

设置在所述夹具的所述两个内表面之中的第一个内表面侧的第一气路；

设置在所述夹具的所述两个内表面之中的第二个内表面侧的第二气路；

设置在所述夹具的所述第二个内表面上的测量基准头；和

设置在所述夹具的所述第一个内表面侧的带有测量头的厚度测量仪，

其中，所述第一气路包含第一气管、安装在该第一气管上的第一控制阀和位于该第一气管的末端的第一组气孔，所述第一组气孔被设置在所述夹具的所述第一个内表面上；

所述第二气路包含第二气管、安装在该第二气管上的第二控制阀和位于该第二气管的末端的第二组气孔，所述第二组气孔被设置在所述夹具的所述第二个内表面上，

所述装置在用于对所述方形电池的厚度进行测量时，以如下方式进行动作：将所述方形电池放入所述夹具，然后所述第一气路工作，从所述第一组气孔中喷出的气流从所述第一个内表面侧吹动所述方形电池而使之移位并靠到所述测量基准头上，完成定位后，从所述厚度测量仪中伸出所述测量头进行测量，测量完成后，所述测量头缩回，所述第一气路停止工作，同时所述第二气路开始工作，从所述第二组气孔中喷出的气流从所述第二个内表面侧吹动所述方形电池而使之移位并吹离所述测量基准头，然后取出所述方形电池。

(2)、如上述(1)所述的装置，其特征在于，所述夹具是U形夹具。

(3)、如上述(1)所述的装置，其特征在于，所述测量基准头是表面光滑的圆柱体，其直径为5～8mm。

(4)、如上述(1)所述的装置，其特征在于，所述第一组气孔是由平行排列的间距为2～6cm且与所述第一内表面的纵向中心线成轴对称的两个吹气孔组构成，所述吹气孔组包括以2～4mm的等间距且成直线排列的多个吹气孔。

(5)、如上述(1)所述的装置，其特征在于，所述第二组气孔是由平行排列的间距为2～6cm且与所述第二内表面的纵向中心线成轴对称的两个吹气孔组构成，所述吹气孔组包括以2～4mm的等间距且成直线排列的多个吹气孔。

(6)、如上述(1)所述的装置，其特征在于，所述第一气路在进行工作时是向所述第一气管供给压缩空气，所述压缩空气的流量和速度由所述第一控制阀控制，所述压缩空气成为从所述第一组气孔中喷出的所述气流。

(7)、如上述(1)所述的装置，其特征在于，所述第二气路在工作时是向所述第二气管供给压缩空气，所述压缩空气的流量和速度由所述第二控制阀控制，所述压缩空气成为从所述第二组气孔中喷出的所述气流。

(8)、如上述(1)所述的装置，其特征在于，所述测量基准头与所述测量头的中心成一条直线。

(9)、如上述(1)所述的装置，其特征在于，在所述夹具的第一个内表面上具有与所述第一个内表面的纵向中心线的间距不同的多组所述第一组气孔。

(10)、如上述(1)所述的装置，其特征在于，在所述夹具的第二个内表面上具有与所述第二个内表面的纵向中心线的间距不同的多组所述第二组气孔。

(11)、一种对方形电池的厚度进行测量的方法，其特征在于，采用了上述(1)～(10)中任一项所述的装置，该方法包括下述步骤：将所述方形电池放入所述夹具，然后所述第一气路工作，使得从所述第一组气孔中喷出的气流从所述第一个内表面侧吹动所述方形电池而使之移位并靠到所述测量基准头上，完成定位后，从所述厚度测量仪中伸出所述测量头进行测量，测量完成后，所述测量头缩回，所述第一气路停止工作，同时所述第二气路开始工作，使得从所述第二组气孔中喷出的气流从所述第二个内表面侧吹动所述方形电池使之移位并吹离所述测量基准头，然后取出所述方形电池。

(12)、如上述(11)所述的方法，其特征在于，所述第一气路按照下述方式进行工作：向所述第一气管供给压缩空气，由所述第一控制阀控制所述压缩空气的流量和速度，所述压缩空气成为从所述第一组气孔中喷出的气流。

(13)、如上述(12)所述的方法，其特征在于，所述第二气路按照下述方式进行工作：向所述第二气管供给压缩空气，由所述第二控制阀控制所述压缩空气的流量和速度，所述压缩空气成为从所述第二组气孔中喷出的气流。

发明效果

根据本发明，采用气路并在夹具上设置吹气孔，气流的通入和停止、以及电池放入和离开夹具均为自动化控制。千分表等厚度测量仪的测量头的伸出和缩回也为自动化进行。而且，测量基准头伸出的量可由人为调节好后锁死。根据本发明，可以实现下述的效果：利用气流使电池靠住或脱离基准头，既能保证检测值的准确性，又能避免电池表面划伤。控制阀可以对气流大小进行调节，以确保电池定位的准确性和可靠性。整个测量过程均由机械化自动地实现，提高了操作的效率和稳定性。对于不同外形尺寸的电池，可以通过更换夹具来实现切换，保证了装置的通用性。

附图说明

图1是表示本发明的对方形电池的厚度进行测量的装置的一个实施方式的示意图。

图2A和图2B分别是表示本发明的所述装置中使用的夹具的第一个内表面和第二个内表面的结构状态的一个例子的示意图。

图3A和图3B分别是表示本发明的所述装置中使用的夹具的第一个内表面和第二个内表面的结构状态的另一个例子的示意图。

图4是表示本发明的所述装置的结构和工作状态的一个具体例子的剖面示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明进行说明。在附图中，为了简化说明，对具有实质上相同的功能的构成要件用同一参考符号表示。另外，本发明并不限于以下的实施方式。

本发明提供能够通过自动方式高效地进行且能确保电池表面不会产生划擦痕迹的对方形电池的厚度进行测量的装置及方法。本发明通过两个气路供给气流而利用气流对方形电池进行移位和定位，利用控制阀调节气流的大小，利用两个气路的交替使用来控制气流的方向，而且整个测量过程均通过机械化自动地实现。

本发明的装置包含夹具、第一气路、第二气路、测量基准头和厚度测量仪。所述第一气路优选包含第一气管、第一控制阀和第一组气孔。所述第二气路优选包含第二气管、第二控制阀和第二组气孔。

图1是表示本发明的对方形电池的厚度进行测量的装置的一个实施方式的示意图。

上述装置包含：具有相对置的两个内表面的夹具6、设置在所述夹具6的所述两个内表面之中的第一个内表面侧的第一气路A、设置在所述夹具6的所述两个内表面之中的第二个内表面侧的第二气路B、设置在所述夹具6的所述第二个内表面上的测量基准头2和设置在所述夹具6的所述第一个内表面侧的带有测量头11的厚度测量仪10。

夹具6例如为凹形或U形夹具。

如图2A和图4所示，所述第一气路A优选包含第一气管8、安装在该第一气管8上的第一控制阀7和位于该第一气管8的末端的第一组气孔14，所述第一组气孔14被设置在所述夹具6的所述第一个内表面12上。优选的是，在空气从所述第一气管8到达第一组气孔14之前，先进入第一储气槽。该储气槽可以位于夹具6中、夹具6的表面上或者与夹具6的表面相邻的部件(例如后述的通气块9a)上，并且该储气槽与所述第一组气孔14连通。该储气槽的作用就是将从第一气管8供给来的空气进行暂时储存和缓冲，从而使得从该储气槽供给至所述第一组气孔14中的各个气孔中的空气的气压和气流是均匀的。

如图2B和图4所示，所述第二气路B优选包含第二气管3、安装在该第二气管3上的第二控制阀4和位于该第二气管3的末端的第二组气孔15，所述第二组气孔15被设置在所述夹具6的所述第二个内表面13上。优选的是，在空气从所述第二气管3到达第二组气孔15之前，先进入第二储气槽。该储气槽可以位于夹具6中、夹具6的表面上或者与夹具6的表面相邻的部件(例如后述的通气块9b)上，并且该储气槽与所述第二组气孔15连通，该储气槽的作用就是将从第二气管3供给来的空气进行暂时储存和缓冲，从而使得从该储气槽供给至所述第二组气孔15中的各个气孔中的空气的气压和气流是均匀的。

测量基准头2是在测量过程中参照的基准点。测量基准头2可以沿与电池垂直的方向进行移动，该移动可以通过例如螺纹旋转结构来完成。测量基准头伸出的量可由人为调节好后锁死。

优选所述测量基准头2是表面光滑的圆柱体，其尺寸优选是：直径为5～8mm，高度为1～2mm。

厚度测量仪10上的测量头11优选是可以伸缩的，这样就可以依靠测量头11的伸缩来实现测量厚度，而不必将厚度测量仪10整体进行移动。

如图4所示，通过测量头11伸出并与电池5的表面轻轻接触而测量电池的厚度，即将测量基准头2与测量头10之间的距离作为电池的厚度，该厚度值从厚度测量仪11直接读出。在测量之前，需要将厚度测量仪11与上述测量基准头2的基准点接触在一起进行调零。厚度测量仪11例如是千分表。

图2A和图2B分别是表示本发明的所述装置中使用的夹具的第一个内表面和第二个内表面的结构状态的一个例子的示意图。

如图2A所示，所述第一组气孔14是由平行排列的间距为2～4cm且与所述第一内表面的纵向中心线C成轴对称的两个吹气孔组构成，所述吹气孔组包括以2～4mm的等间距且成直线排列的多个吹气孔16。优选吹气孔16是直径为0.5～3mm的圆形孔，每个吹气孔16的大小相同。在两个吹气孔组之间具有用于安装测量头11的安装孔11a，所述纵向中心线C也是该安装孔11a的纵向中心线。

如图2B所示，所述第二组气孔15是由平行排列的间距为2～4cm且与所述第二内表面的纵向中心线D成轴对称的两个吹气孔组构成，所述吹气孔组包括以2～4mm的等间距且成直线排列的多个吹气孔17。优选吹气孔17是直径为0.5～3mm的圆形孔，每个吹气孔17的大小相同。在两个吹气孔组之间具有用于安装测量基准头2的安装孔2a，所述纵向中心线D也是该安装孔2a的纵向中心线。

当将上述装置用于对方形电池的厚度进行测量时，将所述方形电池放入所述夹具，然后第一气路A工作，从所述第一组气孔14中喷出的气流从所述第一个内表面12侧吹动所述方形电池5而使之移位并靠到所述测量基准头2上，完成定位后，从所述厚度测量仪10中伸出所述测量头11进行测量，测量完成后，所述测量头11缩回，所述第一气路A停止工作，同时所述第二气路B开始工作，从所述第二组气孔15中喷出的气流从所述第二个内表面侧吹动所述方形电池5而使之移位并吹离所述测量基准头2，然后取出所述方形电池5。

所述夹具的第一个内表面和第二个内表面之间的间距没有特别限定，通常要求当将所述方形电池放入所述夹具后，所述电池与所述夹具的第一个内表面和第二个内表面之间的间距通常为2～4mm即可。

优选的是，第一气路A在工作时是向第一气管8供给压缩空气，所述压缩空气的流量和速度由第一控制阀7控制，所述压缩空气成为从第一组气孔14中喷出的气流。

优选的是，第二气路B在工作时是向第二气管3供给压缩空气，所述压缩空气的流量和速度由第二控制阀4控制，所述压缩空气成为从第二组气孔15中喷出的气流。

为了确保对电池厚度进行测定时的稳定性，优选使所述测量基准头2与厚度测量仪10的所述测量头11的中心成一条直线。

图3A和图3B分别是表示本发明的所述装置中使用的夹具的第一个内表面和第二个内表面的结构状态的另一个例子的示意图。其中在所述夹具的第一个内表面上具有与所述第一个内表面的纵向中心线的间距不同的多组所述第一组气孔，在所述夹具的第二个内表面上具有与所述第二个内表面的纵向中心线的间距不同的多组所述第二组气孔，从而能够采用同一套装置对不同尺寸的方形电池进行测量。即，当对不同尺寸的方形电池进行测量时，通过安装在气路中的导向阀使气流流向相应组的气孔。

另外，对于不同外形尺寸的电池，还可以通过更换夹具来对该电池的厚度进行测量，保证了本装置的通用性。

在图2A、图2B、图3A、图3B中，将每个吹气孔组用一个矩形方框围起来仅仅是为了将该吹气孔组形象地标示为一个整体，而实际上这个矩形方框可以是不存在的。另外，上述储气罐没有被直接图示出来，其截面的形状和尺寸基本上相当于在图2A、图2B、图3A、图3B中所示的各个吹气孔组的矩形方框。

图4是表示本发明的所述装置的结构和工作状态的一个具体例子的剖面示意图。

如图4所示，将夹具6放入U形座1中，夹具6的两侧壁与U形座1中的通气块9a、9b紧密贴合。第一气路中的第一气管8的一部分和控制阀7配置在通气块9a的上表面上，第一气管8的另一部分贯通通气块9a后进入夹具6并连接到该夹具6的第一个内表面上的第一组气孔(未图示出来)。在通气块9a的与夹具6相接触的面上形成有与第一组气孔对应的第一储气槽，该储气槽与所述第一组气孔连通，该储气槽的作用就是将从第一气管8供给来的空气进行暂时储存和缓冲，从而使得从该储气槽供给至所述第一组气孔的各个气孔中的空气的气压和气流是均匀的。第二气路中的第二气管3的一部分和控制阀4配置在通气块9b的上表面上，第二气管3的另一部分贯通通气块9b后进入夹具6并连接到该夹具6的第二个内表面上的第二组气孔(未图示出来)。在通气块9b的与夹具6相接触的面上形成有与第二组气孔对应的第二储气槽，该储气槽与所述第二组气孔连通，该储气槽的作用就是将从第二气管3供给来的空气进行暂时储存和缓冲，从而使得从该储气槽供给至所述第二组气孔的各个气孔中的空气的气压和气流是均匀的。第一气管8和第二气管3是按照预定的气流流通路径来设置。当采用本发明的装置对不同尺寸的方形电池进行测量时，通过调节安装在气路中的导向阀使气流流向相应组的气孔，该导向阀例如安装在通气块9a、9b的侧面上。

本发明的对方形电池的厚度进行测量的方法采用了上述装置，其包括下述步骤：将所述方形电池放入所述夹具，然后所述第一气路工作，使得从所述第一组气孔中喷出的气流从所述第一个内表面侧吹动所述方形电池而使之移位并靠到所述测量基准头上，完成定位后，从所述厚度测量仪中伸出测量头进行测量；测量完成后，所述测量头缩回，所述第一气路停止工作，同时所述第二气路开始工作，使得从所述第二组气孔中喷出的气流从所述第二个内表面侧吹动所述方形电池使之移位并吹离所述测量基准头，然后通过机械手取出所述方形电池。

在本发明的对方形电池的厚度进行测量的装置及方法中，采用气路并在夹具上设置吹气孔，气流的通入和停止、以及电池放入和离开夹具均为自动化控制。千分表等厚度测量仪的测量头的伸出和缩回也为自动化进行。而且，测量基准头伸出的量可由人为调节好后锁死。采用上述装置和方法具有下述的优点：利用气流使电池靠住或脱离基准头，既能保证检测值的准确性，又能避免电池表面划伤。控制阀可以对气流大小进行调节，以确保电池定位的准确性和可靠性。整个测量过程均由机械化自动地实现，提高了操作的效率和稳定性。对于不同外形尺寸的电池，可以通过更换夹具来实现切换，保证了本装置的通用性。

工业实用性

本发明的装置和方法既能保证电池厚度的测量值的准确性，也能避免电池表面划伤的产生。而且，整个测量过程均由机械化自动地实现，提高了操作的效率和稳定性。

本发明的其它优点和改进将是本领域技术人员容易想到的，因而本发明的范围不受上述典型的示例和具体的细节所限制。因此，在不背离由所附的权利要求书和其等同物所定义的总的发明构思的精神或范围内，本发明可以进行各种改进。

Claims (13)

1.一种对方形电池的厚度进行测量的装置，其特征在于，包含：

具有相对置的两个内表面的夹具；

设置在所述夹具的所述两个内表面之中的第一个内表面侧的第一气路；

设置在所述夹具的所述两个内表面之中的第二个内表面侧的第二气路；

设置在所述夹具的所述第二个内表面上的测量基准头；和

设置在所述夹具的所述第一个内表面侧的带有测量头的厚度测量仪，

其中，所述第一气路包含第一气管、安装在该第一气管上的第一控制阀和位于该第一气管的末端的第一组气孔，所述第一组气孔被设置在所述夹具的所述第一个内表面上；

所述第二气路包含第二气管、安装在该第二气管上的第二控制阀和位于该第二气管的末端的第二组气孔，所述第二组气孔被设置在所述夹具的所述第二个内表面上，

所述装置在用于对所述方形电池的厚度进行测量时，以如下方式进行动作：将所述方形电池放入所述夹具，然后所述第一气路工作，从所述第一组气孔中喷出的气流从所述第一个内表面侧吹动所述方形电池而使之移位并靠到所述测量基准头上，完成定位后，从所述厚度测量仪中伸出所述测量头进行测量，测量完成后，所述测量头缩回，所述第一气路停止工作，同时所述第二气路开始工作，从所述第二组气孔中喷出的气流从所述第二个内表面侧吹动所述方形电池而使之移位并吹离所述测量基准头，然后取出所述方形电池。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹具是U形夹具。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量基准头是表面光滑的圆柱体，其直径为5～8mm。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一组气孔是由平行排列的间距为2～6cm且与所述第一内表面的纵向中心线成轴对称的两个吹气孔组构成，所述吹气孔组包括以2～4mm的等间距且成直线排列的多个吹气孔。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二组气孔是由平行排列的间距为2～6cm且与所述第二内表面的纵向中心线成轴对称的两个吹气孔组构成，所述吹气孔组包括以2～4mm的等间距且成直线排列的多个吹气孔。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一气路在进行工作时是向所述第一气管供给压缩空气，所述压缩空气的流量和速度由所述第一控制阀控制，所述压缩空气成为从所述第一组气孔中喷出的所述气流。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二气路在工作时是向所述第二气管供给压缩空气，所述压缩空气的流量和速度由所述第二控制阀控制，所述压缩空气成为从所述第二组气孔中喷出的所述气流。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量基准头与所述测量头的中心成一条直线。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述夹具的第一个内表面上具有与所述第一个内表面的纵向中心线的间距不同的多组所述第一组气孔。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述夹具的第二个内表面上具有与所述第二个内表面的纵向中心线的间距不同的多组所述第二组气孔。

11.一种对方形电池的厚度进行测量的方法，其特征在于，采用了权利要求1～10中任一项所述的装置，该方法包括下述步骤：将所述方形电池放入所述夹具，然后所述第一气路工作，使得从所述第一组气孔中喷出的气流从所述第一个内表面侧吹动所述方形电池而使之移位并靠到所述测量基准头上，完成定位后，从所述厚度测量仪中伸出所述测量头进行测量，测量完成后，所述测量头缩回，所述第一气路停止工作，同时所述第二气路开始工作，使得从所述第二组气孔中喷出的气流从所述第二个内表面侧吹动所述方形电池使之移位并吹离所述测量基准头，然后取出所述方形电池。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一气路按照下述方式进行工作：向所述第一气管供给压缩空气，由所述第一控制阀控制所述压缩空气的流量和速度，所述压缩空气成为从所述第一组气孔中喷出的气流。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二气路按照下述方式进行工作：向所述第二气管供给压缩空气，由所述第二控制阀控制所述压缩空气的流量和速度，所述压缩空气成为从所述第二组气孔中喷出的气流。