CN111584923A - 电芯极耳错位量的判定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电芯极耳错位量的判定方法，方法的步骤中包括：获得电芯的厚度d、电芯的极耳数n、卷针的半径R；将电芯的一端部连接在所述卷针上，旋转所述卷针以使所述电芯卷绕在所述卷针上；当极耳传感器感应到第一片极耳时，通过角位移传感器记录所述卷针的角度位置为θ₁，当极耳传感器感应到最后一片极耳时，通过所述角位移传感器记录所述卷针的角度位置为θ_n，再计算得到第一片极耳的相位角α₁＝θ₁+β，和最后一片极耳的相位角α_n＝θ_n+β；再计算电芯极耳的错位量

本发明能够消除员工视觉判断的误差，还能够消除电芯卷绕时入料位变化对极耳错位量判定的影响，可以有效地减少电芯极耳错位量的误判和失真。

Description

电芯极耳错位量的判定方法

技术领域

本发明涉及一种电芯极耳错位量的判定方法。

背景技术

目前，在电芯的生产制造过程中，需要将电芯卷绕在卷针上，然后通过卷针中的左拔针和右拔针背向移动以将电芯拔开，再通过压板将电芯压扁。但是，在电芯卷绕的过程中，电芯中的极耳往往会出现错位，现有的判定极耳错位量的方法是将待测电芯与基准电芯对比，基准电芯的极耳错位量几乎为0，因此待测电芯中的最后一片极耳与基准电芯中的最后一片极耳之间的偏差就是待测电芯的极耳错位量。

但是，基准电芯的极耳错位量是依靠员工视觉判定的，实际并不为0，因此会导致待测电芯的极耳错位量判定失真。并且当电芯绕卷的入料位变化时，待测电芯的第一片极耳与基准电芯第一片极耳不在同一角度，进而会影响待测电芯中的最后一片极耳与基准电芯中的最后一片极耳之间的偏差，进一步导致待测电芯的极耳错位量判定失真。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电芯极耳错位量的判定方法，它能够准确的判定电芯极耳的错位量，能够消除员工视觉判断的误差，还能够消除电芯卷绕时入料位变化对极耳错位量判定的影响，可以有效地减少电芯极耳错位量的误判和失真。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电芯极耳错位量的判定方法，该方法基于卷针、极耳传感器、角位移传感器实施；其中，

所述卷针包括左拔针和右拔针，所述左拔针和右拔针用于背向移动以拔开电芯；

极耳到所述卷针的连线与所述左拔针拔开电芯时的移动方向之间的夹角为极耳的相位角；

所述角位移传感器用于直接或间接地记录所述卷针的角度位置，当所述卷针的角度位置为0°时，所述极耳传感器到所述卷针的连线与所述左拔针拔开电芯时的移动方向之间夹角为β；

方法的步骤中包括：

获得所述电芯的厚度d、电芯的极耳数n、卷针的半径R；将电芯的一端部连接在所述卷针上，旋转所述卷针以使所述电芯卷绕在所述卷针上；在电芯卷绕的过程中，通过所述极耳传感器感应所述电芯中的极耳，当所述极耳传感器感应到第一片极耳时，通过所述角位移传感器记录所述卷针的角度位置为θ₁，当所述极耳传感器感应到最后一片极耳时，通过所述角位移传感器记录所述卷针的角度位置为θ_n，根据θ₁得到第一片极耳的相位角α₁＝θ₁+β，根据θ_n得到最后一片极耳的相位角α_n＝θ_n+β；

计算电芯被拔开压扁后最后一片极耳与第一片极耳之间的错位量

进一步提供一种旋转卷针的具体方式，所述卷针与电机的输出轴相连，以便通过电机驱动所述卷针旋转；

所述角位移传感器也与所述电机的输出轴相连，所述角位移传感器通过记录电机输出轴的角度位置进而得到所述卷针的角度位置。

进一步，当所述卷针的角度位置为0°时，所述极耳传感器到所述卷针的连线与所述左拔针拔开电芯时的移动方向之间夹角β＝0°。

进一步提供一种所述极耳传感器的具体方案，所述极耳传感器为光电传感器。

采用了上述技术方案后，当所述卷针的角度位置为0°时，所述极耳传感器到所述卷针的连线与所述左拔针拔开电芯时的移动方向之间夹角为β；当所述极耳传感器感应到第一片极耳时，所述角位移传感器记录到所述卷针的角度位置为θ₁；当所述极耳传感器感应到最后一片极耳时，所述角位移传感器记录到所述卷针的角度位置为θ_n，因此可以得到第一片极耳的相位角α₁＝θ₁+β，得到最后一片极耳的相位角α_n＝θ_n+β。

当所述电芯卷绕在所述卷针上时，最内圈电芯的半径为R，因此最内圈电芯与α₁对应的电芯长度L₁＝α₁R，最外圈电芯的半径为[R+(n-1)d]，最外圈电芯与α_n对应的电芯长度L_n＝α_n[R+(n-1)d]。当电芯被拔开压扁后，设电芯最内圈拐角的半径为r，第一片极耳到电芯最内圈拐角圆心之间的距离为h，则第一片极耳到最内圈电芯的最左端之间的电芯长度

最后一片极耳到最外圈电芯的最左端之间的电芯长度

其中L₁＝M₁，L_n＝M_n，进而得到L_n-L₁＝M_n-M₁，计算可得

当电芯中的极耳没有错位时，第一片极耳与最后一片极耳是对齐的，因此，电芯被拔开压扁后最后一片极耳与第一片极耳之间的错位量C即为最后一片极耳的实际位置与理论位置之间的错位量。通过以上方法能够准确的判定电芯极耳的错位量，有效的消除了员工视觉判断的误差，还消除了电芯卷绕时入料位变化对极耳错位量判定的影响，大大减少了电芯极耳错位量的误判和失真。

附图说明

图1为本发明的电芯卷绕在卷针上的结构示意图；

图2为本发明的电芯被拔开压扁后的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2所示，一种电芯极耳错位量的判定方法，该方法基于卷针1、极耳传感器2、角位移传感器实施；其中，

所述卷针1包括左拔针11和右拔针12，所述左拔针11和右拔针12用于背向移动以拔开电芯；

极耳到所述卷针1的连线与所述左拔针11拔开电芯时的移动方向之间的夹角为极耳的相位角；

所述角位移传感器用于直接或间接地记录所述卷针1的角度位置，当所述卷针1的角度位置为0°时，所述极耳传感器2到所述卷针1的连线与所述左拔针11拔开电芯时的移动方向之间夹角为β；

方法的步骤中包括：

获得所述电芯的厚度d、电芯的极耳数n、卷针1的半径R；将电芯的一端部连接在所述卷针1上，旋转所述卷针1以使所述电芯卷绕在所述卷针1上；在电芯卷绕的过程中，通过所述极耳传感器2感应所述电芯中的极耳，当所述极耳传感器2感应到第一片极耳3时，通过所述角位移传感器记录所述卷针1的角度位置为θ₁，当所述极耳传感器2感应到最后一片极耳4时，通过所述角位移传感器记录所述卷针1的角度位置为θ_n，根据θ₁得到第一片极耳3的相位角α₁＝θ₁+β，根据θ_n得到最后一片极耳4的相位角α_n＝θ_n+β；

计算电芯被拔开压扁后最后一片极耳4与第一片极耳3之间的错位量

具体的，β的大小为已知量，可以事先测量得到；当所述电芯卷绕在所述卷针1上时，最内圈电芯的半径为R，因此最内圈电芯与α₁对应的电芯长度L₁＝α₁R，最外圈电芯的半径为[R+(n-1)d]，最外圈电芯与α_n对应的电芯长度L_n＝α_n[R+(n-1)d]。当电芯被拔开压扁后，设电芯最内圈拐角的半径为r，第一片极耳3到电芯最内圈拐角圆心之间的距离为h，则第一片极耳3到最内圈电芯的最左端之间的电芯长度

最后一片极耳4到最外圈电芯的最左端之间的电芯长度

其中L₁＝M₁，L_n＝M_n，计算可得

当电芯中的极耳没有错位时，第一片极耳3与最后一片极耳4是对齐的，因此，电芯被拔开压扁后最后一片极耳4与第一片极耳3之间的错位量C即为最后一片极耳4的实际位置与理论位置之间的错位量。通过以上方法能够准确的判定电芯极耳的错位量，有效的消除了员工视觉判断的误差，还消除了电芯卷绕时入料位变化对极耳错位量判定的影响，大大减少了电芯极耳错位量的误判和失真。

在本实施例中，所述卷针1与电机的输出轴相连，以便通过电机驱动所述卷针1旋转；

所述角位移传感器也与所述电机的输出轴相连，所述角位移传感器通过记录电机输出轴的角度位置进而得到所述卷针1的角度位置，所述角位移传感器的具体结构为现有技术，本实施例中不作具体赘述。

在本实施例中，当所述卷针1的角度位置为0°时，所述极耳传感器2到所述卷针1的连线与所述左拔针11拔开电芯时的移动方向之间夹角β＝0°。

在本实施例中，所述极耳传感器2可以为光电传感器，所述光电传感器的具体结构为现有技术，本实施例中不作具体赘述。

本发明的工作原理如下：

当所述卷针1的角度位置为0°时，所述极耳传感器2到所述卷针1的连线与所述左拔针11拔开电芯时的移动方向之间夹角为β；当所述极耳传感器2感应到第一片极耳3 时，所述角位移传感器记录到所述卷针1的角度位置为θ₁；当所述极耳传感器2感应到最后一片极耳4时，所述角位移传感器记录到所述卷针1的角度位置为θ_n，因此可以得到第一片极耳3的相位角α₁＝θ₁+β，得到最后一片极耳4的相位角α_n＝θ_n+β。

当所述电芯卷绕在所述卷针1上时，最内圈电芯的半径为R，因此最内圈电芯与α₁对应的电芯长度L₁＝α₁R，最外圈电芯的半径为[R+(n-1)d]，最外圈电芯与α_n对应的电芯长度L_n＝α_n[R+(n-1)d]。当电芯被拔开压扁后，设电芯最内圈拐角的半径为r，第一片极耳3到电芯最内圈拐角圆心之间的距离为h，则第一片极耳3到最内圈电芯的最左端之间的电芯长度

最后一片极耳4到最外圈电芯的最左端之间的电芯长度

其中L₁＝M₁，L_n＝M_n，进而得到L_n-L₁＝M_n-M₁，计算可得

当电芯中的极耳没有错位时，第一片极耳3与最后一片极耳4是对齐的，因此，电芯被拔开压扁后最后一片极耳4与第一片极耳3之间的错位量C即为最后一片极耳4的实际位置与理论位置之间的错位量。通过以上方法能够准确的判定电芯极耳的错位量，有效的消除了员工视觉判断的误差，还消除了电芯卷绕时入料位变化对极耳错位量判定的影响，大大减少了电芯极耳错位量的误判和失真。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装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。

Claims (4)

1.一种电芯极耳错位量的判定方法，其特征在于，该方法基于卷针(1)、极耳传感器(2)、角位移传感器实施；其中，

所述卷针(1)包括左拔针(11)和右拔针(12)，所述左拔针(11)和右拔针(12)用于背向移动以拔开电芯；

极耳到所述卷针(1)的连线与所述左拔针(11)拔开电芯时的移动方向之间的夹角为极耳的相位角；

所述角位移传感器用于直接或间接地记录所述卷针(1)的角度位置，当所述卷针(1)的角度位置为0°时，所述极耳传感器(2)到所述卷针(1)的连线与所述左拔针(11)拔开电芯时的移动方向之间夹角为β；

方法的步骤中包括：

获得所述电芯的厚度d、电芯的极耳数n、卷针(1)的半径R；将电芯的一端部连接在所述卷针(1)上，旋转所述卷针(1)以使所述电芯卷绕在所述卷针(1)上；在电芯卷绕的过程中，通过所述极耳传感器(2)感应所述电芯中的极耳，当所述极耳传感器(2)感应到第一片极耳(3)时，通过所述角位移传感器记录所述卷针(1)的角度位置为θ₁，当所述极耳传感器(2)感应到最后一片极耳(4)时，通过所述角位移传感器记录所述卷针(1)的角度位置为θ_n，根据θ₁得到第一片极耳(3)的相位角α₁＝θ₁+β，根据θ_n得到最后一片极耳(4)的相位角α_n＝θ_n+β；

计算电芯被拔开压扁后最后一片极耳(4)与第一片极耳(3)之间的错位量

2.根据权利要求1所述的电芯极耳错位量的判定方法，其特征在于，

所述卷针(1)与电机的输出轴相连，以便通过电机驱动所述卷针(1)旋转；

所述角位移传感器也与所述电机的输出轴相连，所述角位移传感器通过记录电机输出轴的角度位置进而得到所述卷针(1)的角度位置。

3.根据权利要求1所述的电芯极耳错位量的判定方法，其特征在于，当所述卷针(1)的角度位置为0°时，所述极耳传感器(2)到所述卷针(1)的连线与所述左拔针(11)拔开电芯时的移动方向之间夹角β＝0°。

4.根据权利要求1所述的电芯极耳错位量的判定方法，其特征在于，所述极耳传感器(2)为光电传感器。

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