CN116222481A - 一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，其包括：机架，初定位机构，初定位机构包括平行设置在机架上的两个放置架、设置在放置架上的若干定位头，放置架上设置有若干第一位移传感器；固定机构，固定机构包括设置在机架上的若干固定柱和设置在固定柱顶部的夹紧气缸，夹紧气缸用于将电池包压紧在定位头上；检测机构，检测机构包括滑动设置在两个放置架之间的检测架、设置在检测架上的若干第二位移传感器和驱动检测架滑动的驱动组件，检测架的滑动方向垂直于两个放置架的连接线，机架上设置有控制电脑，第一位移传感器、第二位移传感器和驱动组件均电连接于控制电脑。本申请具有提升检测效率的效果。
Description
技术领域
本申请涉及测量设备领域，尤其是涉及一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪。
背景技术
目前新能源汽车市场呈爆发式增长，随之带来新能源汽车关键零部件质量检测成为行业关注焦点。新能源模组的电池包是新能源汽车主要核心零部件，新能源模组的电池包主要用于放置多个单个独立的锂电池，将多个电池单体组合在一起形成模组，多个模组组合起来最终构成电池包。
参照图1，现有一种电池包01，其电池包01的底壁上一体成型有定位凸起03，定位凸起03在靠近电池包01四个角落的位置均设置有一个，在电池包01其中一个侧壁上一体成型设置有连接环02，连接环02的内部用于穿线。
当前电池包的槽底存在凸凹不平，在电池包生产完成后需要对槽底的平面度进行测量，目前主要使用CMM（三坐标测量机）扫描检测手段，此种检测方法虽然可以有效检测，但是CMM检测时需要多次扫描检测，检测耗时长，导致检测效率低，而且成本偏高。
发明内容
为了对电池包的槽底进行快速、高效地检测，本申请提供一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪。
本申请提供的一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪采用如下的技术方案：
一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，包括：机架，初定位机构，所述初定位机构包括平行设置在所述机架上的两个放置架、设置在放置架上的若干定位头，所述放置架上设置有若干第一位移传感器，所述第一位移传感器的探头高于所述定位头的最高处，将电池包开口向下放置在所述定位头上时，若干所述第一位移传感器用于测算出电池包槽底的基础平面；
固定机构，所述固定机构包括设置在所述机架上的若干固定柱和设置在固定柱顶部的夹紧气缸，所述夹紧气缸用于将电池包压紧在所述定位头上；
检测机构，所述检测机构包括滑动设置在两个所述放置架之间的检测架、设置在检测架上的若干第二位移传感器和驱动检测架滑动的驱动组件，所述检测架的滑动方向垂直于两个所述放置架的连接线，若干所述第二位移传感器沿两个所述放置架的连接线布置，所述机架上设置有控制电脑，所述第一位移传感器、第二位移传感器和驱动组件均电连接于所述控制电脑。
通过采用上述技术方案，对电池包进行检测时，将电池包开口向下扣放在放置架上，通过若干定位头支撑电池包，而后通过夹紧气缸将电池包压紧在定位头上，实现电池包的固定，此时若干第一位移传感器的探头与电池包槽底接触，若干第一位移传感器通过自身的探头位置确定电池包槽底的基础平面。
此时若干第二位移传感器的探头也与电池包槽底接触，确定基础平面后，通过驱动组件带动检测架在两个放置架之间滑动，带动若干第二位移传感器从电池包长度方向的一侧滑动测量到另一侧，从而绘制出一条完整的测量轮廓线，并将第二位移传感器采集的数据实时上传至控制电脑，控制电脑根据若干第二位移传感器数据，最终分析计算出电池包槽底截面的线轮廓度，得出电池包槽底的平面度。检测架滑动一次即可获得电池包槽底截面的线轮廓度，整个检测工作过程高效简单，工作效率高。
可选的，每个所述放置架均包括若干支撑柱和设置在支撑柱顶部的横梁，所述定位头和所述第一位移传感器均设置在所述横梁上，每个所述定位头的底部均设置有连接头，所述横梁上对应每个连接头均开设有连接孔，所述连接头与所述连接孔螺纹连接。
通过采用上述技术方案，将连接头螺纹连接在横梁上，从而方便转动连接头将多个连接头调整至同一水平高度，减小部分连接头与电池包槽底之间产生间隙的可能性，从而实现对电池包的稳定支撑。
可选的，所述固定柱在靠近每个所述横梁的端部均设置有一个，所述夹紧气缸的执行杆上设置有压紧头，所述压紧头用于压紧电池包上的定位凸起。
通过采用上述技术方案，将压紧头压在定位凸起上，从而对电池包本体起到保护的效果，减小电池包的其他部位被挤压变形的可能性。
可选的，所述驱动组件包括驱动壳、滑动设置在驱动壳内部的驱动块、转动穿设在驱动块上的驱动丝杆和驱动丝杆转动的伺服电机，所述驱动丝杆与所述驱动块螺纹连接，所述检测架连接在所述驱动块上。
通过采用上述技术方案，当伺服电机工作时带动驱动丝杆转动，从而使驱动块在驱动壳内部滑动，从而带动检测架的滑动。同时伺服电机控制速度，位置精度非常准确，并能快速反应，提升检测的精度。
可选的，所述驱动块上方设置有限位槽，所述限位槽内部设置有限位板，所述限位板的两端连接在所述驱动壳上。
通过采用上述技术方案，将限位板放置在限位槽内部，并对限位板进行固定，从而使限位板与限位槽进行滑动配合，实现对驱动块的限位，减小驱动块在滑动的过程中产生转动的可能性，有助于提升检测精度。
可选的，所述驱动壳长度方向的一侧设置有两个接近开关，所述接近开关与所述控制电脑电连接，两个所述接近开关之间的距离为所述检测架需要滑动的行程，所述驱动块上设置有挡片，所述挡片用于遮挡所述接近开关。
通过采用上述技术方案，利用接近开关和挡片的配合工作，当驱动块运动至两个极限位置时，接近开关将电信号传递至控制电脑，从而使控制电脑控制驱动组件的启停。
可选的，所述驱动组件包括设置在所述机架上的直线导轨、滑动设置在直线导轨上的驱动板、设置在机架上的驱动齿条以及设置在驱动板上的驱动电机，所述直线导轨在两个所述放置架之间平行设置有两个，所述直线导轨垂直于两个所述放置架的连接线设置，所述驱动板底部设置有滑块，所述滑块滑动连接在所述直线导轨上，所述驱动电机的电机轴上设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述驱动齿条啮合。
通过采用上述技术方案，当驱动电机工作时，带动驱动齿轮转动，从而使驱动板实现滑动，并利用直线导轨和滑块的配合对驱动板的滑动进行导向和限位，提升驱动板滑动的精准度。
可选的，所述机架上竖直设置有两个定位柱，放置电池包时，电池包上的连接环表面与其中一个所述定位柱侧壁抵触，电池包上与连接环相邻的一侧与另一个所述定位柱侧壁抵触。
通过采用上述技术方案，通过两个定位柱对电池包两个相邻的侧边进行定位，从而确认电池包在水平面内位置，减小电池包放置时产生错位的可能性。通过对电池包相邻两个侧边进行定位，可以实现同一款产品不同型号的高精度测量，产品换型简单高效，极大提高了检测效率，降低了质量成本。
可选的，所述机架上还设置有操纵显示屏，所述操纵显示屏与所述控制电脑电连接。
通过采用上述技术方案，方便将测试的数据显示在操纵显示屏上，让工作人员得知当前电池包的质量。同时也方便工作人员在操纵显示屏上直接控制驱动组件工作。
可选的，所述机架的顶部和三个侧面均设置有挡尘板。
通过采用上述技术方案，利用挡板对机架进行防尘，减小定位头和检测机构上落灰的可能性，提升检测精度，并降低了设备的使用和维护成本。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.对电池包进行检测时，将电池包开口向下扣放在放置架上，通过若干定位头支撑电池包，而后通过夹紧气缸将电池包压紧在定位头上，实现电池包的固定，此时若干第一位移传感器的探头与电池包槽底接触，若干第一位移传感器通过自身的探头位置确定电池包槽底的基础平面。此时若干第二位移传感器的探头也与电池包槽底接触，确定基础平面后，通过驱动组件带动检测架在两个放置架之间滑动，带动若干第二位移传感器从电池包一侧滑动测量到另一侧，从而绘制出一条完整的测量轮廓线，并将第二位移传感器采集的数据实时上传至控制电脑，控制电脑根据若干第二位移传感器数据，最终分析计算出电池包槽底截面的线轮廓度，得出电池包槽底的平面度。检测架滑动一次即可获得电池包槽底截面的线轮廓度，整个检测工作过程高效简单，工作效率高。
2.将连接头螺纹连接在横梁上，从而方便转动连接头将多个连接头调整至同一水平高度，减小部分连接头与电池包槽底之间产生间隙的可能性，从而实现对电池包的稳定支撑。
3.利用接近开关和挡片的配合工作，当驱动块运动至两个极限位置时，接近开关将电信号传递至控制电脑，从而使控制电脑控制驱动组件的启停。
附图说明
图1是本申请背景技术中体现电池包结构的示意图。
图2是本申请实施例1的整体结构示意图。
图3是本申请实施例1中体现电池包固定状态的示意图。
图4是本申请实施例1中体现初定位机构和检测机构结构的示意图。
图5是本申请实施例1中体现定位头与放置架连接结构的爆炸图。
图6是本申请实施例2中体现驱动组件结构的示意图。
附图标记说明：
01、电池包；02、连接环；03、定位凸起；1、机架；11、工作平台；111、支柱；12、操纵显示屏；13、挡尘板；2、初定位机构；21、放置架；211、支撑柱；212、横梁；213、连接孔；214、放置孔；22、定位头；221、连接头；23、第一位移传感器；3、固定机构；31、固定柱；32、夹紧气缸；321、压紧头；4、检测机构；41、检测架；421、通孔；42、第二位移传感器；43、驱动组件；431、驱动壳；4311、限位板；4312、接近开关；432、驱动块；4321、限位槽；4322、挡片；433、驱动丝杆；434、伺服电机；435、安装板；51、定位柱；61、直线导轨；62、驱动板；621、滑块；63、驱动齿条；64、驱动电机；641、驱动齿轮。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪。
实施例1
参照图1、图2和图3，一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，包括机架1、初定位机构2、固定机构3和检测机构4，初定位机构2、固定机构3和检测机构4均设置在机架1上。工作时将待检测的电池包01放在初定位机构2上，而后用固定机构3对电池包01进行固定，固定之后通过检测机构4进行检测，最终得出电池包01槽底截面的线轮廓度，计算出电池包01槽底的平面度。
参照图2和图3，在机架1上设置有工作平台11，工作平台11水平设置，在工作平台11和机架1之间固定设置有若干支柱111，本实施例以六个为例。
参照图3和图4，初定位机构2包括放置架21和定位头22，放置架21沿工作平台11宽度方向平行设置有两个，每个放置架21均包括支撑柱211和横梁212，支撑柱211沿工作平台11长度方向固定设置有两个，支撑柱211竖直设置，横梁212固定设置在支撑柱211的顶部，横梁212沿工作平台11的长度方向设置。
参照图4和图5，在横梁212长度方向的两端均开设有连接孔213，定位头22呈圆柱设置，定位头22在每个连接孔213处均设置有一个，在每个定位头22上均同轴连接有连接头221，连接头221的直径小于定位头22的直径，单个连接头221与单个连接孔213螺纹连接。在每个横梁212上还开设有两个放置孔214，并在每个放置孔214内部均固定设置有第一位移传感器23，第一位移传感器23的探头高于定位头22的最高处。
参照图1、图3和图4，在工作平台11上还竖直设置有两个定位柱51，定位柱51的底端与工作平台11固定连接，两个定位柱51对应电池包01两个相邻的侧边。将电池包01开口向下放置在定位头22上时，电池包01上的连接环02与其中一个定位柱51侧壁抵触，电池包01上与连接环02相邻的一侧与另一个定位柱51侧壁抵触，四个第一位移传感器23的探头与电池包01的槽底抵触，通过四个第一位移传感器23的探头位置测算出电池包01槽底的基础平面。
参照图3和图4，固定机构3包括固定柱31和夹紧气缸32，固定柱31竖直设置在工作平台11上，固定柱31的底端与工作平台11固定连接，固定柱31在靠近每个横梁212的端部均设置有一个，固定柱31位于两个放置架21相互远离的一侧。夹紧气缸32在每个固定柱31的顶端均固定设置有一个，且每个夹紧气缸32的执行杆上均固定设置有压紧头321，压紧头321为柔性的金属材质，例如铜。当电池包01放置好之后，夹紧气缸32带动压紧头321抵触电池包01上的定位凸起03，从而将电池包01压紧在定位头22上。
参照图3和图4，检测机构4包括检测架41、第二位移传感器42和驱动组件43，驱动组件43包括驱动壳431、驱动块432、驱动丝杆433和伺服电机434，驱动壳431固定设置在工作平台11上，驱动壳431位于两个放置架21之间，驱动壳431沿工作平台11长度方向设置，驱动壳431顶部敞开设置，驱动块432滑动设置在驱动壳431内部。驱动丝杆433沿驱动长度方向设置，驱动丝杆433转动设置在驱动壳431内部，驱动丝杆433穿设驱动块432，并与驱动块432螺纹连接。伺服电机434固定设置在驱动壳431的外部，伺服电机434的电机轴穿设驱动壳431，并与驱动丝杆433的端部同轴固定连接。
参照图4，当伺服电机434工作时带动驱动丝杆433转动，从而使驱动块432在驱动壳431内部滑动。为了进一步对驱动块432进行限位，在驱动块432上方设置有限位槽4321，在限位槽4321内部设置有限位板4311，限位板4311的两端通过螺栓可拆卸连接在驱动壳431上，限位槽4321和限位板4311滑动配合。
参照图3和图4，检测架41的结构和放置架21的结构一致，在驱动块432上固定连接有安装板435，检测架41固定连接在安装板435上，检测架41沿工作平台11宽度方向设置。在检测架41顶部沿工作平台11宽度方向开设若干通孔421，第二位移传感器42在每个通孔421内部均固定设置有一个，本实施例第一位移传感器23和第二位移传感器42均为高精度Mahr接触式直线位移传感器，测量分辩率：0.001mm，测量精度误差≤0.003mm。不仅测量精度高，且稳定性好，温度变动在±2℃/小时的条件下，仪器精度漂移4小时内测量0.003mm；GR&R≤10%。
参照图1，在机架1的内部内置有控制电脑，上述用电设备和传感器均电连接于控制电脑。在机架1上还固定设置有操纵显示屏12，操纵显示屏12与控制电脑电连接。
参照图3和图4，固定好电池包01之后，若干第二位移传感器42的探头与电池包01槽底接触，当确定基础平面后，通过驱动组件43带动检测架41滑动，使若干第二位移传感器42从电池包01长度方向的一侧滑动测量到另一侧，绘制出一条完整的测量轮廓线，第二位移传感器42采集的数据实时上传至控制电脑，控制电脑分析若干第二位移传感器42的数据，最终计算出电池包01槽底截面的线轮廓度，得出电池包01槽底的平面度。
参照图4，为了对驱动块432的启停位置进行精确控制，在驱动壳431长度方向的一侧固定设置有两个接近开关4312，两个接近开关4312的位置对应驱动块432的两个极限位置，两个接近开关4312之间的距离为检测架41需要滑动的行程，接近开关4312与控制电脑电连接。在驱动块432上固定设置有挡片4322，挡片4322用于遮挡接近开关4312。当驱动块432运动至极限位置时，挡片4322遮挡对应的接近开关4312，并将电信号传递至控制电脑，控制电脑控制驱动组件43停止工作。
参照图1和图2，在机架1的顶部和三个侧面均固定设置有挡尘板13，通过挡尘板13对机架1的顶部和侧面进行挡尘，从而减小灰尘和杂质落在检测机构4上的可能性，从而降低维护成本，同时有助于提升测试的精度。
本申请实施例一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪的实施原理为：检测前将电池包01开口向下放置在定位头22上，并使电池包01上的连接环02与其中一个定位柱51侧壁抵触，电池包01上与连接环02相邻的一侧与另一个定位柱51侧壁抵触，从而确定电池包01在水平面内的位置。而后所有夹紧气缸32带动压紧头321抵触电池包01上的定位凸起03，将电池包01压紧在定位头22上。此时四个第一位移传感器23的探头与电池包01的槽底抵触，通过四个第一位移传感器23的探头位置测算出电池包01槽底的基础平面。
此时若干第二位移传感器42的探头也已经与电池包01槽底接触，而后通过伺服电机434带动驱动丝杆433转动，并通过驱动丝杆433驱动检测架41滑动，使若干第二位移传感器42从电池包01长度方向的一侧滑动测量到长度方向的另一侧，绘制出一条完整的测量轮廓线，第二位移传感器42采集的数据实时上传至控制电脑，控制电脑通过分析若干第二位移传感器42的数据，最终计算出电池包01槽底截面的线轮廓度，得出电池包01槽底的平面度，只需一次即可检测出电池包01槽底的平面度，提升了测试的效率。
实施例2
参照图6，本实施例与实施例1的不同之处在于，驱动组件43包括直线导轨61、驱动板62、驱动齿条63和驱动电机64，直线导轨61固定设置在工作平台11上，直线导轨61沿工作平台11的长度方向设置，直线导轨61平行设置有两个，在每个直线导轨61上均滑动连接有滑块621，驱动板62固定连接在滑块621上，检测架41固定设置在驱动板62上。驱动齿条63固定连接在工作平台11上，驱动齿条63位于两个直线导轨61之间，驱动电机64固定设置在驱动板62上，在驱动电机64的电机轴上同轴固定连接有驱动齿轮641，驱动齿轮641与驱动齿条63啮合。
实施例2的实施原理为：当驱动电机64工作时带动驱动齿轮641转动，从而使驱动板62沿驱动齿条63长度方向滑动，从而带动检测架41滑动。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，其特征在于，包括：机架(1)，初定位机构(2)，所述初定位机构(2)包括平行设置在所述机架(1)上的两个放置架(21)、设置在放置架(21)上的若干定位头(22)，所述放置架(21)上设置有若干第一位移传感器(23)，所述第一位移传感器(23)的探头高于所述定位头(22)的最高处，将电池包(01)开口向下放置在所述定位头(22)上时，若干所述第一位移传感器(23)用于测算出电池包(01)槽底的基础平面；
固定机构(3)，所述固定机构(3)包括设置在所述机架(1)上的若干固定柱(31)和设置在固定柱(31)顶部的夹紧气缸(32)，所述夹紧气缸(32)用于将电池包(01)压紧在所述定位头(22)上；
检测机构(4)，所述检测机构(4)包括滑动设置在两个所述放置架(21)之间的检测架(41)、设置在检测架(41)上的若干第二位移传感器(42)和驱动检测架(41)滑动的驱动组件(43)，所述检测架(41)的滑动方向垂直于两个所述放置架(21)的连接线，若干所述第二位移传感器(42)沿两个所述放置架(21)的连接线布置，所述机架(1)上设置有控制电脑，所述第一位移传感器(23)、第二位移传感器(42)和驱动组件(43)均电连接于所述控制电脑。
2.根据权利要求1所述的一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，其特征在于：每个所述放置架(21)均包括若干支撑柱(211)和设置在支撑柱(211)顶部的横梁(212)，所述定位头(22)和所述第一位移传感器(23)均设置在所述横梁(212)上，每个所述定位头(22)的底部均设置有连接头(221)，所述横梁(212)上对应每个连接头(221)均开设有连接孔(213)，所述连接头(221)与所述连接孔(213)螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，其特征在于：所述固定柱(31)在靠近每个所述横梁(212)的端部均设置有一个，所述夹紧气缸(32)的执行杆上设置有压紧头(321)，所述压紧头(321)用于压紧电池包(01)上的定位凸起(03)。
4.根据权利要求1所述的一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，其特征在于：所述驱动组件(43)包括驱动壳(431)、滑动设置在驱动壳(431)内部的驱动块(432)、转动穿设在驱动块(432)上的驱动丝杆(433)和驱动丝杆(433)转动的伺服电机(434)，所述驱动丝杆(433)与所述驱动块(432)螺纹连接，所述检测架(41)连接在所述驱动块(432)上。
5.根据权利要求4所述的一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，其特征在于：所述驱动块(432)上方设置有限位槽(4321)，所述限位槽(4321)内部设置有限位板(4311)，所述限位板(4311)的两端连接在所述驱动壳(431)上。
6.根据权利要求4所述的一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，其特征在于：所述驱动壳(431)长度方向的一侧设置有两个接近开关(4312)，所述接近开关(4312)与所述控制电脑电连接，两个所述接近开关(4312)之间的距离为所述检测架(41)需要滑动的行程，所述驱动块(432)上设置有挡片(4322)，所述挡片(4322)用于遮挡所述接近开关(4312)。
7.根据权利要求1所述的一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，其特征在于：所述驱动组件(43)包括设置在所述机架(1)上的直线导轨(61)、滑动设置在直线导轨(61)上的驱动板(62)、设置在机架(1)上的驱动齿条(63)以及设置在驱动板(62)上的驱动电机(64)，所述直线导轨(61)在两个所述放置架(21)之间平行设置有两个，所述直线导轨(61)垂直于两个所述放置架(21)的连接线设置，所述驱动板(62)底部设置有滑块(621)，所述滑块(621)滑动连接在所述直线导轨(61)上，所述驱动电机(64)的电机轴上设置有驱动齿轮(641)，所述驱动齿轮(641)与所述驱动齿条(63)啮合。
8.根据权利要求1所述的一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，其特征在于：所述机架(1)上竖直设置有两个定位柱(51)，放置电池包(01)时，电池包(01)上的连接环(02)表面与其中一个所述定位柱(51)侧壁抵触，电池包(01)上与连接环(02)相邻的一侧与另一个所述定位柱(51)侧壁抵触。
9.根据权利要求1所述的一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，其特征在于：所述机架(1)上还设置有操纵显示屏(12)，所述操纵显示屏(12)与所述控制电脑电连接。
10.根据权利要求1所述的一种新能源电池包线轮廓度自动测量仪，其特征在于：所述机架(1)的顶部和三个侧面均设置有挡尘板(13)。
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