CN212843311U - 一种压力测厚设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压力测厚设备，属于电池测厚技术领域，包括支撑台和设于支撑台上的测厚组件，所述测厚组件包括测厚架、设于测厚架内的上压板及设于测厚架内的下压板，所述上压板设于下压板上方，所述测厚架上设有用于驱动上压板相对于下压板上下动作的驱动结构以及用于检测上压板升降高度的高度计，还包括用于检测被测物所受压力的压力传感器，所述驱动结构、高度计、压力传感器均与控制器电连接。针对现有技术中测厚方式不合理、不规范、未按标准、未按实际工况测试、测不准的技术问题，本实用新型提供了一种在线压力测厚设备，它的测厚设计有利于测试电池真实厚度，符合行业及国标，提高了电池紧装配的稳定性，提高了电池的安全性能。

Description

一种压力测厚设备

技术领域

本实用新型涉及电池测厚技术领域，具体涉及一种压力测厚设备。

背景技术

随着新能源行业的发展，电池应用广泛。电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量电池已在电动汽车中开始应用。

从安全角度来看，在电池的使用过程中会出现安全问题，如果使用不当会造成电池过放电、过充电致使单体电池失效、甚至着火。为避免此类问题，需要对单体电池安全进行反复测试，特别近几年锂离子电池行业标准及动力锂离子电池使用标准等。对锂离子电池测试方式、电池测试力、安装预紧力、电池成组方式、电池组克容量要求等，以保证电池使用的安全性。但是，目前行业常用的测试方式为螺旋测微仪、超声测厚、激光测厚、三维扫描测厚甚至非接触测厚，价格昂贵但无法达到锂电池加压测厚方式，采用非标准测厚方式导致无法描述电池真实工况，甚至严重结果导致电池着火反复发生，测厚的合理设计尤为重要。

实用新型内容

1、实用新型要解决的技术问题

针对现有技术中测厚方式不合理、不规范、未按标准、未按实际工况测试、测不准的技术问题，本实用新型提供了一种在线压力测厚设备，它的测厚设计有利于测试电池真实厚度，符合行业及国标，提高了电池紧装配的稳定性，进一步提高了电池的安全性能。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种压力测厚设备，包括支撑台和设于支撑台上的测厚组件，所述测厚组件包括测厚架、设于测厚架内的上压板及设于测厚架内的下压板，所述上压板设于下压板上方，所述测厚架上设有用于驱动上压板相对于下压板上下动作的驱动结构以及用于检测上压板升降高度的高度计，还包括用于检测被测物所受压力的压力传感器，所述驱动结构、高度计、压力传感器均与控制器电连接。

可选地，所述测厚架包括上固定板、设于上固定板下方的下固定板以及用于连接上固定板和下固定板的多根连接杆。

可选地，所述连接杆沿上压板的运动方向设置，所述驱动结构包括驱动件和固连于驱动件输出轴端部的施压板，所述施压板与上压板固定连接，所述施压板通过导向轴承可滑动的套接于连接杆上。

可选地，所述压力传感器安装于驱动件输出轴端部与施压板的连接处，所述压力传感器通过联轴器与驱动件输出轴固连。

可选地，所述上压板和/或下压板为大理石材质。

可选地，所述支撑台上设有电控柜，所述控制器安装于电控柜内，所述电控柜上设有上行开关、压力控制模块，所述支撑台上设有双控开关，所述上行开关、压力控制模块、双控开关均与控制器电连接。

可选地，所述驱动件为伺服电缸。

可选地，所述上压板和下压板的平面精度不大于0.007mm。

可选地，所述压力传感器测试范围为0-1000N。

可选地，所述电控柜上还设有与控制器电连接的急停开关。

3、有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型中的压力测厚设备，通过结构设计消除了由于零部件装配精度及滑动摩擦力，可正确测到施加给物体真实压力，测量的数值准确无误，测试方式符合了行业标准和国家标准及工况标准。

(2)本实用新型中的压力测厚设备，测试工作面采用大理石压板，提供测试的安全性、稳定性、准确性、真实性，反应真实工况，易维护保养，操作简单实用。

(3)本实用新型中的压力测厚设备，不仅仅利用到锂电池测量领域，也可以用到机械领域，特别存在紧装配或者存在预紧力的装配零部件，完全可以模拟在装配下的实际变形情况及反弹变形情况，解决了一些仅仅依靠感觉及理论论证的数据。

附图说明

图1为实施例中一种压力测厚设备的正面示意图；

图2为实施例中一种压力测厚设备的结构示意图；

1、支撑台；2、测厚组件；21、测厚架；211、上固定板；212、下固定板；213、连接杆；22、上压板；23、下压板；3、驱动结构；31、驱动件；32、施压板；321、导向轴承；4、高度计；5、压力传感器；6、联轴器；7、电控柜；71、上行开关；72、压力控制模块；73、急停开关；8、双控开关；9、脚杯；10、防护玻璃。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图1-2及实施例对本实用新型作详细描述。

实施例一

结合附图1和2，本实施例的一种压力测厚设备，包括支撑台1和设于支撑台1上的测厚组件2，所述测厚组件2包括测厚架21、安装于测厚架21内的上压板22及安装于测厚架21内的下压板23，所述上压板22设置于下压板23上方，所述测厚架21上设有用于驱动上压板22相对于下压板23上下动作的驱动结构3以及用于检测上压板22升降高度的高度计4，还包括用于检测被测物所受压力的压力传感器5，所述压力传感器测试范围为0-1000N(可根据用户需求自行设置)，所述驱动结构3、高度计4、压力传感器5均与控制器电连接。

于本实施例中，控制器为可从市面上直接购买得到的PLC，PLC具有体积小巧，处理性能优越的优点。

本实施例的工作原理为：首先使上压板22与下压板23相贴合，高度计4归零，之后通过驱动结构3将上压板22抬升至设定高度，将被测物放置于上压板22和下压板23之间的间隙处，之后通过驱动结构3驱动上压板22向下，下降过程分快速空行和测试慢行二段，快速空行主要解决未接触到被测物这段空跑行程，测试慢行主要考虑快接触到被测物，保证被测物的准确性采用慢速增压，当被测物达到测试设定压力，压力传感器5发出信号至控制器，读取高度计4数值，完成测量；若被测物为柔性物质，可以充分看出柔性物质变形情况，退出测试压力后反弹情况，为后续装配方式提供了充分依据，解决了三维扫描、激光、超声、螺旋测微仪的不准性。

当所述被测物为电池，由于电池内含电解液及粉末涂敷结构，电池中性硬度，测量不同压力，测量数值存在不同变化，根据行业标准软包电池测试压力为5N，动力电池测试标准铝壳电芯测试压力500N，根据行标、业标、国标测试电池，满足数据真实性，符合相关规范，解决因测试不准问题导致存在安全隐患。

当所述被测物14为硬性物质，硬性物质变形量小，接触应力大，变化反弹率小，一般零部件装配方式为紧装配，在线压力测厚设备可以明显看出在制定预紧力的情况下变形情况，充分为装配提前提供良好基础。

当所述被测物14为铝壳电池，铝壳电池由于充放电导致产气，电池大面轻微鼓胀，为了后续电池装配，预先需对电池进行鼓胀压缩处理，解决了因产气产生塑形变形。

实施例二

结合附图1和2，本实施例的一种压力测厚设备，与实施例一相比，所述测厚架21包括上固定板211、设于上固定板211下方的下固定板212以及用于连接上固定板211和下固定板212的多根连接杆213，上固定板211、连接杆213及下固定板212三者之间通过焊接的方式固定连接，连接杆213在上固定板211和下固定板212之间呈竖向设置。

于本实施例中，所述连接杆213的高度沿上压板22的运动方向一致，所述驱动结构3包括驱动件31和固连于驱动件31输出轴端部的施压板32，驱动件31为伺服电缸，可随时刹车，速度快，行程长，承重量大，精度高，施压板32与上压板22水平设置，施压板32和上压板22之间通过螺钉固连，所述施压板32通过导向轴承321可滑动的套接于连接杆213上；驱动件31可通过施压板32间接的对上压板22施加向下驱动的作用力，施压板32在本实施例中的面积大于上压板22的面积，在上压板22挤压被测物时，可有效防止上压板22一侧受力而发生倾斜，进而或保证上压板22均匀的将压力施加于被测物上，提高了测厚时的准确性。

于本实施例中，所述压力传感器5安装于驱动件31输出轴端部与施压板32的连接处，所述压力传感器5通过联轴器6与驱动件31输出轴固连；在驱动件31驱动施压板32向下动作以使施压板32下方的上压板22挤压被测物时，压力传感器5可直接检测到驱动件31对施压板32的作用力，从而使得测试压力更加可控，保证检测结果的可信度。

作为本实施例的可选方案，所述上压板22和/或下压板23为大理石材质，于本实施例中所述上压板22和下压板23均为大理石材质，所述上压板22和下压板23的平面精度不大于 0.007mm，采用上述结构设计的上压板22和下压板23，平整精度高、绝缘、变形小、耐腐蚀。

作为本实施例的可选方案，所述支撑台1上设有电控柜7，所述控制器安装于电控柜7 内，所述电控柜7上设有上行开关71、压力控制模块72，所述支撑台1上设有双控开关8，所述上行开关71、压力控制模块72、双控开关8均与控制器电连接，压力控制模块72可通过设置删减下压移动时导向轴承321与连接杆213之间的摩擦力，避免外界阻力对测试结果的影响；上行开关71和双控开关8的设置则便于检测人员对上压板22上下动作的控制，使检测步骤更加简便。

于本实施例中，为了提高支撑台1固定时的稳定性和平整度，所述支撑台1底部安装有若干脚杯9。

于本实施例中，为了提高高度计4的测量结果的精度，所述高度计4为千分高度计，千分高度计测量距离为0mm-500mm(可根据测量物调整高度)。

于本实施例中，所述电控柜7上还设有与控制器电连接的急停开关73，在被测物发生损坏或其他意外情况发生时，操作人员可通过按压急停开关73及时断电，从而使得本装置的安全性能大大提高。

于本实施例中，为了提高测试时的安全性，测厚架21的侧面安装有防护玻璃10。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种压力测厚设备，其特征在于：包括支撑台和设于支撑台上的测厚组件，所述测厚组件包括测厚架、设于测厚架内的上压板及设于测厚架内的下压板，所述上压板设于下压板上方，所述测厚架上设有用于驱动上压板相对于下压板上下动作的驱动结构以及用于检测上压板升降高度的高度计，还包括用于检测被测物所受压力的压力传感器，所述驱动结构、高度计、压力传感器均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种压力测厚设备，其特征在于：所述测厚架包括上固定板、设于上固定板下方的下固定板以及用于连接上固定板和下固定板的多根连接杆。

3.根据权利要求2所述的一种压力测厚设备，其特征在于：所述连接杆沿上压板的运动方向设置，所述驱动结构包括驱动件和固连于驱动件输出轴端部的施压板，所述施压板与上压板固定连接，所述施压板通过导向轴承可滑动的套接于连接杆上。

4.根据权利要求3所述的一种压力测厚设备，其特征在于：所述压力传感器安装于驱动件输出轴端部与施压板的连接处，所述压力传感器通过联轴器与驱动件输出轴固连。

5.根据权利要求1所述的一种压力测厚设备，其特征在于：所述上压板和/或下压板为大理石材质。

6.根据权利要求1所述的一种压力测厚设备，其特征在于：所述支撑台上设有电控柜，所述控制器安装于电控柜内，所述电控柜上设有上行开关、压力控制模块，所述支撑台上设有双控开关，所述上行开关、压力控制模块、双控开关均与控制器电连接。

7.根据权利要求3所述的一种压力测厚设备，其特征在于：所述驱动件为伺服电缸。

8.根据权利要求5所述的一种压力测厚设备，其特征在于：所述上压板和下压板的平面精度不大于0.007mm。

9.根据权利要求1所述的一种压力测厚设备，其特征在于：所述压力传感器测试范围为0-1000N。

10.根据权利要求6所述的一种压力测厚设备，其特征在于：所述电控柜上还设有与控制器电连接的急停开关。

Images