CN117606414A - 一种在线式软包电池厚度测试装置与测试及信息追溯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线式软包电池厚度测试装置与测试及信息追溯方法，该测试装置包括主线体、主线体电池托盘、支撑台、电池压紧机构、接触式位移传感器、测厚电池托盘、测厚平台、电子信息标签和读写头。所述支撑台用于支撑电池压紧机构和测厚平台；所述电池压紧机构包含伺服电缸、压力传感器及压板，用于压紧电池，使得电池在一定压力下测试厚度。所述测厚平台，用于放置电池，并且支撑电池压紧机构。该测厚装置具备测试效率高，测试数值精准的优点，可广泛应用于软包模组生产线。基于该测试装置，可以进行电池厚度测试及信息追溯。

Description

一种在线式软包电池厚度测试装置与测试及信息追溯方法

技术领域

本发明涉及一种在线式软包电池厚度测试装置与测试及信息追溯方式，属于动力电池生产技术领域。

背景技术

动力电池行业软包模组产线中，通常先要求保持在一定压力下测试软包电池厚度，且需一定保压时长，此种工艺要求下，会造成产线节拍较长，通常采用多工位来解决节拍问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线式软包电池厚度测试装置与测试及信息追溯方法，采用接触式位移传感器，测试实际接触位置及实际压缩偏差，解决因为测距原点位置丢失或者偏移造成的测量误差。。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种在线式软包电池厚度测试装置，包括支撑台，还包括电池压紧机构、接触式位移传感器和测厚平台，

所述电池压紧机构和所述测厚平台安装在所述支撑台上；

所述测厚平台上设测量位和测量等待位；所述电池压紧机构用于压紧所述测量位上的电池；

所述接触式位移传感器安装于所述电池压紧机构上，用于测试压紧后电池的厚度。

进一步的，所述装置还包括主线体和电池托盘，

所述主线体用于输送电池，所述主线体采用步进的方式向前移动；

所述电池托盘均匀分布在所述主线体上。

进一步的，所述测厚平台位于所述主线体侧面，与所述主线体并行设置。

进一步的，所述测厚平台底部中心安装有旋转气缸，所述旋转气缸带动所述测厚平台进行旋转；

所述支撑台上安装有限位死挡，用于限制所述测厚平台旋转位置。

进一步的，所述测厚平台上对称安装有两个测厚电池托盘，所述测厚平台旋转，使所述两个测厚电池托盘分别处于测量位和测量等待位。

进一步的，所述测厚平台底部背面两端各安装一个压块，所述压块底面为斜面；

所述支撑台上两侧安装有支撑块，所述支撑块顶面为斜面，用于支撑所述压块。

进一步的，所述支撑台上还设有限位块，用于限制所述支撑块的滑动位置。

进一步的，所述电池压紧机构包含伺服电缸和压板，所述伺服电缸安装在所述测厚平台的上方，所述伺服电缸底部连接固定块（406），所述固定块下方设压板。

进一步的，所述电池压紧机构还包括L型连接板一和L型连接板二；

所述伺服电缸通过所述L型连接板一安装在所述支撑台的侧面；

所述固定块通过所述L型连接板二滑动安装在所述支撑台的侧面。

进一步的，所述支撑台的侧面安装有纵向的滑轨，所述滑轨上安装有滑块，所述L型连接板二固定在所述滑块上；

所述固定块安装在所述L型连接板二的上端面，所述压板安装在所述L型连接板二的下端面；

所述接触式位移传感器安装在所述L型连接板二的外沿。

进一步的，所述电池压紧机构还包括压力传感器，

所述压力传感器安装在所述固定块上。

进一步的，每个所述电池托盘上均设电子信息标签。

进一步的，所述装置还包括读写头，

所述读写头安装在所述支撑台的一端，所述读写头用于读取所述电池托盘上的电子标签。

采用前述的在线式软包电池厚度测试装置进行电池厚度测试的方法，包括：

设定测试压力，将固定厚度的标定板置于所述测厚平台的测量位，通过所述电池压紧机构压紧后，获取该测试压力下，接触式位移传感器读数记为X1；

取走标定板，将待测电池置于所述测厚平台的测量位，通过所述电池压紧机构压紧后，获取相同测试压力下，接触式位移传感器读数记为X2；

基于两次获取的接触式位移传感器读数，计算待测电池厚度。

进一步的，所述基于两次获取的接触式位移传感器读数，计算待测电池厚度，为：

H=h1+X2-X1；

其中H为待测电池厚度，h1为标定板厚度。

基于前述的在线式软包电池厚度测试装置的信息追溯方法，包括：

读取位于抓取等待位的电池托盘上电子标签中记载的电池信息；

将所述电子标签与电池解绑，对所述电池进行测厚，得到厚度信息；

将所述电池信息和厚度信息赋予下一个电池托盘的电子标签，将所述电池与该下一个电池托盘上的电子标签绑定；

重复上述操作，逐一将电池与电子标签进行绑定；

采样所述电池托盘上的电子标签进行电池信息追溯。

与现有激光测距传感器测距技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用接触式位移传感器，测试的为实际接触位置及实际压缩偏差，不会因为测距原点位置丢失或者偏移造成测量误差；本发明依靠双工位的测厚电池托盘旋转机构，在测试的过程中，减少测试等待时长，提升测试节拍，降低产线成本；且在模组产线中，电池包含电压、重量、外观等信息，需与电池托盘进行绑定，本发明提供一种信息追溯方式，保障在使用本发明提出得在线式软包电池厚度测试装置时，信息追溯正确。

附图说明

图1为本发明在线式软包电池厚度测试装置的结构图；

图2为本发明在线式软包电池厚度测试装置另一视角的结构图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。下面通过参考附图描述的实施例是示意性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“端”、“底”、“侧”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，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部件必须具有特定的方位，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“连接”、“安装”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连接。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的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明提供一种在线式软包电池厚度测试的装置，包括主线体1、电池托盘2、支撑台3、电池压紧机构4、接触式位移传感器5、测厚平台6，测厚电池托盘7、电子信息标签8和读写头9。

本发明中，主线体1用于运输电池托盘2上的电池至测量等待位；支撑台3用于支撑电池压紧机构4和测厚平台6；电池压紧机构4位于测厚平台上方，用于压紧电池；接触式位移传感器5安装于电池压紧机构4上，用于测试电池压紧后的厚度；测厚平台6上安装有测厚电池托盘7；测厚平台6在主线体1侧面，平行于主线体1；电子信息标签8安装在电池托盘2上，读写头9安装于支撑台3上，用于生产过程中的信息追溯。

如图1所示，多个电池托盘2均匀分布固定在主线体1上，主线体1采用步进式向前移动，待电池托盘2步进至抓取等待位时，由外部抓取机构，将电池托盘2上的电池移栽放置于测厚电池托盘7上。如图1所示，电池压紧机构4上安装有接触式位移传感器5，接触式位移传感器5前端具有弹性，可压缩。

如图1所示，支撑台3的一端安装有读写头9，用于读取电池托盘2上的电子标签8。

需要说明的是，电子标签包含前工序的电池信息，如电压、内阻、重量等信息，到抓取等待位时会读取该电池托盘上的电子标签的相关信息，待电池厚度测试结束后，将电池厚度信息赋予到电子标签中，然后与电池托盘重新绑定。

需要说明的是，测厚平台6上安装有两个测厚电池托盘7，两个测厚电池托盘一个为测试等待位，一个为测量位，电池压紧机构4中的压板408正对位置为测量位；主线体抓取等待位上的电池先抓取至测试等待位，然后旋转180°至测量位，下一个步进至主线体上抓取等待位上的电池再被抓取至测试等待位后，开始测试，这样节省了等待时长。

如图1及图2所示，电池压紧机构4包含伺服电缸401、压力传感器406和压板408。伺服电缸401通过在L型连接板一402安装在支撑台3的侧板上；支撑台3侧板上安装有纵向的滑轨403，滑轨403上安装有滑块404，滑块404上安装有L型连接板二405。

L型连接板二405的侧面固定在滑块404上，L型连接板二405的平面上安装有固定块406，固定块406与伺服电缸401连接，固定块406上安装有压力传感器407。

L型连接板二405的底部背面安装有压板408，在伺服电缸驱动下，固定块406带动L型连接板二405，进而带动压板408上下运动，使得电池在一定压力下测试厚度。

接触式位移传感器5安装在L型连接板二的外沿。

如图1及图2所示，测厚平台6安装在支撑台3的底部平面上，测厚平台6底部中心安装有旋转气缸304，旋转气缸304带动测厚平台6进行180°旋转；支撑台3上安装有限位死挡303，用于限制测厚平台6旋转位置。

如图1及图2所示，测厚平台6上对称安装有两个测厚电池托盘7，测厚平台6和测厚电池托盘7两端底部开孔，用于安装吸盘，在电池放置后，吸附住电池，保障电池在旋转过程中位置不变；测厚平台6底部背面两端安装有压块601，压块601底面为斜面，测厚平台6底部安装有气管转接头602，用于给吸盘接气管通气。

如图1及图2所示，支撑台3上两端各安装一个支撑块301及限位块302，在气缸作用下，支撑块301可在所述限位块302中滑动；当压板408开始下压后，支撑块301伸出，用于支撑压板408压力；支撑块301顶面为斜面，在滑动过程中切入并支撑压块601。

基于上述的在线式软包电池厚度测试装置，本发明提供了一种在线式软包电池厚度测试方法，包括如下步骤：

S1:将固定厚度的标定板记为h1；

S2:将标定板放置在电池托盘上，步进至抓取等待位时，通过外部抓取机构，将标定板移置测厚电池托盘上；

S3：设定测试压力，通过伺服电缸带动固定块下移，进而带动L型连接板二和压板下移，直至压力传感器检测达到设定测试压力值，此时压板压紧标定板，获取该测试压力下，接触式位移传感器读数记为X1；需要说明的是，测试时，测试压力为恒压，保持恒定压力持续一定时间，时间根据工艺要求，通常为三秒；

S4：测试完成后，通过外部抓取机构将标定板抓取至抓取等待位上的电池托盘上，通过步进的方式流出；

S5:将待测电池放在电池托盘上，重复步骤S2-S4，获取相同测试压力下，接触式位移传感器读数记为X2；

S6:计算所测电池厚度为：

H=h1+X2-X1。

需要说明的是，标定板为人工直接放在测试位置，压板直接下压测试，每款产品制作前测试一次，无需经常测试，即每款产品标定一次，更换不同厚度的产品需再次测试标定。

基于上述的在线式软包电池厚度测试装置，本发明还提供了一种电池厚度测试信息追溯方式，包括如下步骤：

A1: 将第1个电池放置在第1个电池托盘上，电池随着步进式电池托盘步进至抓取等待位；采用读写头读取第1个电池托盘上的电子标签，获取第1个电池信息，并存储在PLC中，该电池信息包括电压、内阻、重量等信息；

A2:通过外部抓取机构，将第1个电池托盘中的电池抓取放置至测量等待位的测厚电池托盘上，步进线往前步进一格，将第1个电池与第1个电池托盘的电子标签解绑，第2个电池托盘与电池步进至抓取等待位；采用读写头读取第2个电池托盘上的电子标签，获取第2个电池信息，并存储在PLC中；

A3:旋转测厚平台，将第1个电池旋转180°至测量位进行测量电池厚度；

A4:电池测试完成后，将电池厚度信息存在PLC中，由外部抓取机构将第2个电池托盘中的电池抓取至测量等待位；并将第2个电池与第2个电池托盘的电子标签解绑；

A5:旋转测厚平台180°，第2个电池至测量位，此时，第1个电池至测量等待位，由外部抓取机构将第1个电池抓取至抓取等待位上的第2个电池托盘中，并将读写头读取的第1个电池信息以及测试的厚度信息赋予第2个电池托盘的电子标签，同步开始第2个电池厚度测试；

A6:将第1个电池与第2个电池托盘绑定，往前步进一格，第3个电池托盘和电池步进至抓取等待位，由读写头读取第3个电池托盘上的电子标签，获取第3个电池信息，并存储在PLC中，重复A4和A6动作，依次可得，第2个电池与第3个电池托盘绑定，第3个电池与第4个电池托盘绑定，依次类推。最终基于电池托盘上的电子标签实现了电池信息可追溯。

需要说明的是，上述厚度测试过程中，标定板只需标定一次；所述测试方法以及绑定与解绑操作，通过程序设置完成，只需设定程序，自动进行计算及绑定，无需每次进行重新设定。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种在线式软包电池厚度测试装置，包括支撑台（3），其特征在于，还包括电池压紧机构（4）、接触式位移传感器（5）和测厚平台（6），

所述电池压紧机构（4）和所述测厚平台（6）安装在所述支撑台（3）上；

所述测厚平台（6）上设测量位和测量等待位；所述电池压紧机构（4）用于压紧所述测量位上的电池；

所述接触式位移传感器（5）安装于所述电池压紧机构（4）上，用于测试压紧后电池的厚度。

2.根据权利要求1所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，所述装置还包括主线体（1）和电池托盘（2），

所述主线体（1）用于输送电池，所述主线体（1）采用步进的方式向前移动；

所述电池托盘（2）均匀分布在所述主线体（1）上。

3.根据权利要求2所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，所述测厚平台（6）位于所述主线体（1）侧面，与所述主线体（1）并行设置。

4.根据权利要求3所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，所述测厚平台（6）底部中心安装有旋转气缸（304），所述旋转气缸（304）带动所述测厚平台（6）进行旋转；

所述支撑台（3）上安装有限位死挡（303），用于限制所述测厚平台（6）旋转位置。

5.根据权利要求4所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，所述测厚平台（6）上对称安装有两个测厚电池托盘（7），所述测厚平台（6）旋转，使所述两个测厚电池托盘（7）分别处于测量位和测量等待位。

6.根据权利要求5所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，所述测厚平台（6）底部背面两端各安装一个压块（601），所述压块（601）底面为斜面；

所述支撑台（3）上两侧安装有支撑块（301），所述支撑块（301）顶面为斜面，用于支撑所述压块（601）。

7.根据权利要求6所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，所述支撑台（3）上还设有限位块（302），用于限制所述支撑块（301）的滑动位置。

8.根据权利要求1所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，所述电池压紧机构（4）包含伺服电缸（401）和压板（408），所述伺服电缸（401）安装在所述测厚平台（6）的上方，所述伺服电缸（401）底部连接固定块（406），所述固定块下方设压板（408）。

9.根据权利要求8所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，所述电池压紧机构（4）还包括L型连接板一（402）和L型连接板二（405）；

所述伺服电缸（401）通过所述L型连接板一（402）安装在所述支撑台（3）的侧面；

所述固定块（406）通过所述L型连接板二（405）滑动安装在所述支撑台（3）的侧面。

10.根据权利要求9所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，所述支撑台（3）的侧面安装有纵向的滑轨（403），所述滑轨（403）上安装有滑块（404），所述L型连接板二（405）固定在所述滑块（404）上；

所述固定块（406）安装在所述L型连接板二（405）的上端面，所述压板（408）安装在所述L型连接板二（405）的下端面；

所述接触式位移传感器（5）安装在所述L型连接板二（405）的外沿。

11.根据权利要求8所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，所述电池压紧机构（4）还包括压力传感器（407），

所述压力传感器（407）安装在所述固定块（406）上。

12.根据权利要求2所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，每个所述电池托盘（2）上均设电子信息标签（8）。

13.根据权利要求12所述的一种在线式软包电池厚度测试装置，其特征在于，所述装置还包括读写头（9），

所述读写头（9）安装在所述支撑台（3）的一端，所述读写头（9）用于读取所述电池托盘（2）上的电子标签（8）。

14.采用权利要求1至13任意一项所述的在线式软包电池厚度测试装置进行电池厚度测试的方法，其特征在于，包括：

设定测试压力，将固定厚度的标定板置于所述测厚平台（6）的测量位，通过所述电池压紧机构（4）压紧后，获取该测试压力下，接触式位移传感器（5）读数记为X1；

取走标定板，将待测电池置于所述测厚平台（6）的测量位，通过所述电池压紧机构（4）压紧后，获取相同测试压力下，接触式位移传感器（5）读数记为X2；

基于两次获取的接触式位移传感器读数，计算待测电池厚度。

15.根据权利要求14所述的电池厚度测试的方法，其特征在于，所述基于两次获取的接触式位移传感器读数，计算待测电池厚度，为：

H=h1+X2-X1；

其中H为待测电池厚度，h1为标定板厚度。

16.基于权利要求1至13任意一项所述的在线式软包电池厚度测试装置的信息追溯方法，其特征在于，包括：

读取位于抓取等待位的电池托盘（2）上电子标签（8）中记载的电池信息；

将所述电子标签（8）与电池解绑，对所述电池进行测厚，得到厚度信息；

将所述电池信息和厚度信息赋予下一个电池托盘（2）的电子标签（8），将所述电池与该下一个电池托盘（2）上的电子标签（8）绑定；

重复上述操作，逐一将电池与电子标签（8）进行绑定；

采样所述电池托盘（2）上的电子标签（8）进行电池信息追溯。