CN217687096U - 一种平板电池压力测厚装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平板电池压力测厚装置，属于平板电池压力测厚技术领域，包括底座、固定于底座顶侧的基板和安装于基板上的钣金外壳、工作台和检测机构，钣金外壳上设置有启动装置，工作台上设置有大理石测量下压板，底座内部安装有方管框架、设备配电板和电脑主机，检测机构包括基板两侧的立柱板，立柱板上设置有顶板，两组立柱板前侧设置有安全光栅，且内部两侧通过直线导轨滑动连接有下压组，顶板顶侧设置有控制下压组移动的施压组，本实用新型公开的一种采用科学调平方式保证测量压板平行度，并通过压力运动闭环控制器的作用实现刚精度测量，且性能稳定的平板电池压力测厚装置。

Description

一种平板电池压力测厚装置

技术领域

本实用新型涉及平板电池压力测厚技术领域，尤其涉及一种平板电池压力测厚装置。

背景技术

新能源技术的飞速发展，平板型电芯包(裸电芯、软包电芯、铝壳电芯、钢壳电芯等)得到广泛应用；随着使用需求和生产工艺提升，平板电芯包的外形尺寸也可以做的越来越大；小到手3C类消费电池，大到汽车动力电池模组等，在装配时对电芯的平行度、厚度与厚度一致性要求都越来越高。

而电芯在日常使用中充放电时会产生发膨胀，从而与外壳产生挤压，如果电芯厚度超标，会有顶起甚至顶裂产品外壳等严重问题；因此对平板电芯在特定压力下厚度的管控非常重要。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种采用科学调平方式保证测量压板平行度，并通过压力运动闭环控制器的作用实现刚精度测量，且性能稳定的平板电池压力测厚装置。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种平板电池压力测厚装置，包括底座、固定于底座顶侧的基板和安装于基板上的钣金外壳、工作台和检测机构，所述钣金外壳上设置有启动装置，所述工作台上设置有大理石测量下压板；

所述底座内部安装有方管框架、设备配电板和电脑主机，所述设备配电板上分布着压力运动闭环控制器、端子排、光栅数据采集处理盒、伺服电机驱动器、24V开关电源、IO输入输出卡、漏电保护开关和线槽，；

所述检测机构包括基板两侧的立柱板，所述立柱板上设置有顶板，所述立柱板两侧设置有加强筋，以提高立柱板与基板的连接强度，两组所述立柱板前侧设置有安全光栅，且内部两侧通过直线导轨滑动连接有下压组，所述立柱板上的开槽口处安装有非接触光栅尺读数头，所述顶板顶侧设置有控制下压组移动的施压组。

测量时，施压组控制下压组沿立柱板两侧的直线导轨向下移动，通过下压组配合大理石测量下压板对电芯进行测量，通过压力运动闭环控制器33实现压力闭环和运动闭环并配合高精度非接触光栅尺读数头对相关数据进行采集，保证测量的精度；通过左右分布且采用高精度的直线导轨配合高强度钢材的立柱板代替传统四根圆形导柱加直线轴承的导向方式，刚性好且设备抗变形能力强，避免了测试个别角落凸出的电芯产品时造成设备整体变形，保证测量数据的准确性；检测机构配合下压组在完成测试程序后返回默认位置，并结束检测，当中途有异物进入，设备将报错并立刻停止动作和测试，直到清除错误设备才能重新启动，且正常测试数据能够自动保存，其性能稳定也更加安全。

本实用新型优选地技术方案在于，所述下压组包括下压结构框架、压力传感器和大理石测量上压板和两个配重钢丝轮，所述配重钢丝轮通过下压结构框架固定于直线导轨的滑块上做上下运动，所述大理石测量上压板设置于下压结构框架底侧，与大理石测量下压板相对应，保证两组压板之间的平行精度，提高测量的准确，且采用大理石材质的两组压板稳定性相比传统钢材测试夹板而言，稳定性更高，平面度加工精度更好，且完全绝缘，从而保证测量的精度。

本实用新型优选地技术方案在于，所述施压组包括伺服电机、减速机、电缸和挤压头，所述挤压头与下压组固定连接，并在伺服电机的控制下，带动下压组上下移动，使大理石测量上压板与大理石测量下压板对电芯夹紧，并进行测量，获取电芯的厚度数据，避免电芯厚度超标，影响产品使用。

本实用新型优选地技术方案在于，所述立柱板一侧设置有两组小型导轨，两组所述小型导轨上滑动连接有与配重钢丝轮配合的配重块，用以给下压组配重，使其重量减少到不能自重下落，防止配重晃动。

本实用新型优选地技术方案在于，所述配重钢丝轮与安装于顶板顶侧的两个配重钢丝轮两两之间组合成滑轮组，并与分布于立柱板两侧的配重块通过钢丝连接，代替传统以弹簧撑起的结构，避免了由于弹簧压缩量不同从而造成弹力不同的问题，提高了电芯的测量精度。

本实用新型优选地技术方案在于，所述启动装置包括安装于钣金外壳上的设备启动开关面板、三色灯面板和电脑显示器，其中设备启动开关面板由设备启动、电脑启动和USB3.0接口组成，用以实现对设备的启动，从而达到对电芯厚度的测量目的。

本实用新型优选地技术方案在于，所述基板顶侧还安装有左开关面板、右开关面板和键盘托，其中左开关面板由急停和左启动按钮组成，右开关面板由复位按钮和右启动开关组成，在测量时，同时按下左启动按钮和右启动开关，使检测机构开始对电芯进行检测。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型通过采用大理石材质的上下压板对电芯进行夹紧测试，相比传统钢材测试夹板而言，稳定性更高，平面度加工精度更好，且完全绝缘，从而保证电芯测量的精度；

通过左右分布且采用高精度的直线导轨配合高强度钢材的立柱板代替传统四根圆形导柱加直线轴承的导向方式，刚性好且设备抗变形能力强，避免了测试个别角落凸出的电芯产品时造成设备整体变形，保证测量数据的准确性；

大理石测量下压板可调节安装于工作台上，使得设备在长期使用过程中，当发生略微形变后，可以快速调整大理石测量下压板来适应大理石测量上压板，保证测量时的平行精度，避免传统结构设备变形后无法调整或维护时间长的问题；

为了保证高刚性和测量精度，下压组往往自身很重，通过内外两组配重钢丝轮两两之间组合成滑轮组，与分布于立柱板两侧的配重块通过钢丝连接，实现下压组的自重配平，代替传统以弹簧撑起的结构，避免了由于弹簧压缩量不同从而造成弹力不同的问题，提高了电芯的测量精度；

通过采用非接触光栅尺读数头和压力运动闭环控制器来实现压力闭环和运动闭环，并采集测量数据，提高数据检测的效率，且性能稳定。

本实用新型提供的一种采用科学调平方式保证测量压板平行度，并通过压力运动闭环控制器的作用实现刚精度测量，且性能稳定的平板电池压力测厚装置。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中提供的测厚装置结构外形示意图；

图2是本实用新型具体实施方式中提供的测厚装置结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式中提供的测厚装置结构立体图；

图4是本实用新型具体实施方式中提供的设备配电板结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、钣金外壳；2、设备启动开关面板；3、电脑显示器；4、三色灯面板；5、下压板；6、工作台；7、左开关面板；8、右开关面板；9、键盘托；10、底座；11、方管框架；12、设备配电板；13、电脑主机；14、基板；15、大理石测量下压板；16、安全光栅；17、加强筋；18、立柱板；19、直线导轨；20、下压组；21、压力传感器；22、配重钢丝轮；23、电缸；24、伺服电机；25、减速机；26、挤压头；27、大理石测量上压板；28、下压结构框架；29、顶板；30、非接触光栅尺读数头；31、小型导轨；32、配重块；33、压力运动闭环控制器；34、端子排；35、光栅数据采集处理盒；36、伺服电机驱动器；37、24V开关电源；38、IO输入输出卡；39、漏电保护开关；40、线槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

一种平板电池压力测厚装置，包括底座10、固定于底座10顶侧的基板14和安装于基板14上的钣金外壳1、工作台6和检测机构，所述钣金外壳1上设置有启动装置，所述工作台6上设置有大理石测量下压板15；

所述底座10内部安装有方管框架11、设备配电板12和电脑主机13，所述设备配电板12上分布着压力运动闭环控制器33、端子排34、光栅数据采集处理盒35、伺服电机驱动器36、24V开关电源37、IO输入输出卡38、漏电保护开关39和线槽40；

所述检测机构包括基板14两侧的立柱板18，所述立柱板18上设置有顶板29，所述立柱板18两侧设置有加强筋17，以提高立柱板18与基板14的连接强度，两组所述立柱板18前侧设置有安全光栅16，且内部两侧通过直线导轨19滑动连接有下压组20，所述立柱板18上的开槽口处安装有非接触光栅尺读数头30，所述顶板29顶侧设置有控制下压组20移动的施压组。

使用时，通过启动装置启动设备，从电脑主机13调取已设定好的程序或设置新的测试程序，将需要检测的电芯放置于大理石测量下压板15上，同时按下基板14上两侧的启动按钮，当安全光栅16检测到有电芯时设备启动测量；测量时，施压组控制下压组20沿立柱板18两侧的直线导轨19向下移动，通过下压组20配合大理石测量下压板15对电芯进行测量，通过压力运动闭环控制器33实现压力闭环和运动闭环并配合高精度非接触光栅尺读数头30对相关数据进行采集，保证测量的精度，其中大理石测量下压板15通过调节机构安装于工作台6上，调平机构包括两个调平螺栓和调平板，使得设备在长期使用过程中，当发生略微形变后，可以快速调整大理石测量下压板15来适应下压组20，保证测量时的平行精度；通过左右分布且采用高精度的直线导轨19配合高强度钢材的立柱板18代替传统四根圆形导柱加直线轴承的导向方式，刚性好且设备抗变形能力强，避免了测试个别角落凸出的电芯产品时造成设备整体变形，保证测量数据的准确性；检测机构配合下压组20在完成测试程序后返回默认位置，并结束检测，当中途有异物进入，设备将报错并立刻停止动作和测试，直到清除错误设备才能重新启动，且正常测试数据能够自动保存，其性能稳定也更加安全。

作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述下压组20包括下压结构框架28、压力传感器21和大理石测量上压板27和两个配重钢丝轮22，所述配重钢丝轮22通过下压结构框架28固定于直线导轨19的滑块上做上下运动，所述大理石测量上压板27设置于下压结构框架28底侧，与大理石测量下压板15相对应，通过施压组控制下压结构框架28沿直线导轨19向下滑动，带动大理石测量上压板27向电芯靠近，与大理石测量下压板15配合将电芯夹紧，获取测量数据，其中大理石测量下压板15可调节设置，能够在设备长期使用发生略微形变后，快速调整来适应大理石测量上压板27，从而保证两组压板之间的平行精度，提高测量的准确，且采用大理石材质的两组压板稳定性相比传统钢材测试夹板而言，稳定性更高，平面度加工精度更好，且完全绝缘，从而保证测量的精度。

作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述施压组包括伺服电机24、减速机25、电缸23和挤压头26，所述挤压头26与下压组20固定连接，并在伺服电机24的控制下，带动下压组20上下移动，通过伺服电机24控制下压组20移动，使大理石测量上压板27与大理石测量下压板15对电芯夹紧，并进行测量，获取电芯的厚度数据，避免电芯厚度超标，影响产品使用。

作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述立柱板18一侧设置有两组小型导轨31，两组所述小型导轨31上滑动连接有与配重钢丝轮22配合的配重块32，用以给下压组20配重，使其重量减少到不能自重下落，防止配重晃动。

作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述配重钢丝轮22与安装于顶板29顶侧的两个配重钢丝轮22两两之间组合成滑轮组，并与分布于立柱板18两侧的配重块32通过钢丝连接，实现下压组20的自重配重，代替传统以弹簧撑起的结构，避免了由于弹簧压缩量不同从而造成弹力不同的问题，提高了电芯的测量精度。

作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述启动装置包括安装于钣金外壳1上的设备启动开关面板2、三色灯面板4和电脑显示器3，其中设备启动开关面板2由设备启动、电脑启动和USB3.0接口组成，用以实现对设备的启动，从而达到对电芯厚度的测量目的。

作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述基板14顶侧还安装有左开关面板7、右开关面板8和键盘托9，其中左开关面板7由急停和左启动按钮组成，右开关面板8由复位按钮和右启动开关组成，在测量时，同时按下左启动按钮和右启动开关，使检测机构开始对电芯进行检测。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.一种平板电池压力测厚装置，其特征在于：包括底座(10)、固定于底座(10)顶侧的基板(14)和安装于基板(14)上的钣金外壳(1)、工作台(6)和检测机构，所述钣金外壳(1)上设置有启动装置，所述工作台(6)上设置有大理石测量下压板(15)；

所述底座(10)内部安装有方管框架(11)、设备配电板(12)和电脑主机(13)；

所述检测机构包括基板(14)两侧的立柱板(18)，所述立柱板(18)上设置有顶板(29)，所述立柱板(18)两侧设置有加强筋(17)，以提高立柱板(18)与基板(14)的连接强度，两组所述立柱板(18)前侧设置有安全光栅(16)，且内部两侧通过直线导轨(19)滑动连接有下压组(20)，所述立柱板(18)上的开槽口处安装有非接触光栅尺读数头(30)，所述顶板(29)顶侧设置有控制下压组(20)移动的施压组。

2.根据权利要求1所述的一种平板电池压力测厚装置，其特征在于：

所述下压组(20)包括下压结构框架(28)、压力传感器(21)和大理石测量上压板(27)和两个配重钢丝轮(22)，所述配重钢丝轮(22)通过下压结构框架(28)固定于直线导轨(19)的滑块上做上下运动，所述大理石测量上压板(27)设置于下压结构框架(28)底侧，与大理石测量下压板(15)相对应。

3.根据权利要求1所述的一种平板电池压力测厚装置，其特征在于：

所述施压组包括伺服电机(24)、减速机(25)、电缸(23)和挤压头(26)，所述挤压头(26)与下压组(20)固定连接，并在伺服电机(24)的控制下，带动下压组(20)上下移动。

4.根据权利要求1所述的一种平板电池压力测厚装置，其特征在于：

所述立柱板(18)一侧设置有两组小型导轨(31)，两组所述小型导轨(31)上滑动连接有与配重钢丝轮(22)配合的配重块(32)。

5.根据权利要求2所述的一种平板电池压力测厚装置，其特征在于：

所述配重钢丝轮(22)与安装于顶板(29)顶侧的两个配重钢丝轮(22)两两之间组合成滑轮组，并与分布于立柱板(18)两侧的配重块(32)通过钢丝连接。

6.根据权利要求1所述的一种平板电池压力测厚装置，其特征在于：

所述设备配电板(12)上分布着压力运动闭环控制器(33)、端子排(34)、光栅数据采集处理盒(35)、伺服电机驱动器(36)、24V开关电源(37)、IO输入输出卡(38)、漏电保护开关(39)和线槽(40)。

7.根据权利要求1所述的一种平板电池压力测厚装置，其特征在于：

所述启动装置包括安装于钣金外壳(1)上的设备启动开关面板(2)、三色灯面板(4)和电脑显示器(3)，其中设备启动开关面板(2)由设备启动、电脑启动和USB3.0接口组成。

8.根据权利要求1所述的一种平板电池压力测厚装置，其特征在于：

所述基板(14)顶侧还安装有左开关面板(7)、右开关面板(8)和键盘托(9)，其中左开关面板(7)由急停和左启动按钮组成，右开关面板(8)由复位按钮和右启动开关组成。

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