CN220524898U - 软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，包括底座，以及设置在所述底座上的X轴调整机构，设置在所述X轴调整机构上的Y轴调整机构，以及设置在所述Y轴调整机构上方的Z轴调整机构，所述底座上固定有检测机构，所述检测机构包括光栅刻度尺传感器、传感器立柱、支撑底座和两根定位立柱。通过输入电池长度和需要采集的测量点个数，系统控制模组对测量平台进行延X轴移动，每移动一次，测量一次，直至完成要求的测量点数，并对测量数据进行记录，不需要操作人员反复移动电池和操作外径千分尺，检测速度更快，操作简单，重复精度更高。
Description
技术领域
本实用新型属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备。
背景技术
目前对电池封装厚度的测量方法，是采用手动的外径千分尺测量。操作人员一只手将电池封装部位放置到千分尺测量头位置，另外一只手旋动外径千分尺的微分筒和棘轮，进行一次读数，为保证准确性，需要反向旋动外径千分尺的微分筒来松开测量头，之后再次正向旋动外径千分尺的微分筒和棘轮，再进行一次读数，两次测量数据基本一致情况下手动记录数据，如果不一致需要再次测量。之后重复上述步骤对封装部位的其他点位进行测量。整个测量过程比较繁琐，准确性容易受到操作人员技能水平的影响，手动记录数据存在容易出错或不真实的情况。对大批量电池进行封装厚度测量，上述问题更加明显。中国专利公开了一种电池铝塑膜封印测厚机及测厚设备，申请号：202211531420.3，其包括测厚座、升降驱动机构、滑动连接于测厚座的升降板、滑动连接于测厚座的升降架、装设于升降板的缓冲接触机构及分别装设于升降架的测厚仪和支撑板，测厚仪和支撑板分别位于缓冲接触机构的上方和下方，升降驱动机构用于驱动升降板与升降架彼此靠近或远离。本申请先通过缓冲接触机构与软包电池的铝塑膜封印位置缓冲式接触，避免因接触力过大而导致软包电池的铝塑膜封印位置损坏或凹陷变形，再通过测厚仪的测厚端与缓冲接触机构的顶端面接触以实现对软包电池的铝塑膜封印位置的厚度测量，测厚准确、高效，且对软包电池的铝塑膜封印位置起到缓冲保护的作用。该专利结构复杂，测量精度低，外径千分尺的精度是0.01mm，如何快速准确更高精度的完成对电池封装厚度检测并完成记录是本发明需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，以解决背景技术中存在的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，包括底座，以及设置在所述底座上的X轴调整机构，设置在所述X轴调整机构上的Y轴调整机构，以及设置在所述Y轴调整机构上方的Z轴调整机构，所述底座上固定有检测机构，所述检测机构包括光栅刻度尺传感器、传感器立柱、支撑底座和两根定位立柱，所述光栅刻度尺传感器通过传感器支架固定在所述传感器立柱上，所述传感器立柱的底部固定在所述底座上，所述两根立柱的底部分别固定在所述底座上，两根立柱的顶部固定有Y轴定位板，Y轴定位板的中部设有凹槽，所述支撑底座的上部位于所述凹槽处，支撑底座的底部固定在所述底座上，所述Z轴调整机构的上部安装有电池支撑板，所述电池支撑板的一侧安装有电池压紧机构，所述电池支撑板上固定有X轴定位板。通过将手动测量工具外径千分尺更换成光栅刻度尺传感器，将测量精度由0.01提高到0.001mm,提高了检测精度。能够自动进行测量，提高了工作效率。
优选地，所述电池压紧机构包括压紧气缸、L形连接板、连接块、缓冲弹簧、铰链销、升降副板和电池压条，所述压紧气缸固定在所述电池支撑板上，所述压紧气缸的活塞杆与所述L形连接板连接，所述连接块固定在所述L形连接板的上部，所述铰链销固定在所述连接块上，铰链销从连接块上部穿过，下部与所述缓冲弹簧连接，所述缓冲弹簧与升降副板上部连接，所述升降副板与所述L形连接板之间通过第一线性导轨副连接，所述升降副板的底部与所述电池压条的一端连接。通过电池压紧机构能够将电池进行压紧定位，防止电池在检测过程中发生移动，从而提高检测精度。
优选地，所述X轴调整机构包括电动模组，所述电动模组固定在所述底座上，所述电动模组的活动端固定有Y轴调整主板。能够带动测量机构进行左右移动。
优选地，所述Y轴调整主板上安装有所述Y轴调整机构，所述Y轴调整机构包括Y轴调整副板、Y轴调整手轮和Y轴调整螺杆；所述Y轴调整副板和Y轴调整主板之间通过第二线性导轨副连接，所述Y轴调整主板的前端固定有螺杆支座，所述Y轴调整螺杆与所述螺杆支座螺纹连接，所述Y轴调整螺杆的一端与所述Y轴调整副板连接，另一端与所述Y轴调整手轮连接。Y轴调整机构可以是测量机构在Y轴向进行调节。根据测量点到电池之间的距离进行微调Y轴调整机构。
优选地，所述Y轴调整副板的上部安装所述Z轴调整机构，所述Z轴调整机构包括升降连接主板、升降连接副板、升降螺杆、升降主板和升降手轮；所述升降主板固定在所述电池支撑板的下部，所述升降主板的下部两侧分别固定有所述升降连接副板，所述升降连接副板通过第三线性导轨副与所述升降连接主板连接，所述升降连接主板固定在所述Y轴调整副板的上部，所述升降螺杆的下端与所述升降连接主板的一端连接，所述升降螺杆的上端与所述升降手轮连接，所述升降螺杆通过升降连接块与所述X轴定位板或者升降主板或者升降连接副板连接。使得电池封装部位接近支撑底座，以便于进行测量。
优选地，所述Y轴调整副板的侧部固定有标尺。能够显示测量机构在Y轴的移动数值。
优选地，所述底座的后侧设有显示屏。显示测量数值。
优选地，所述底座由上底座、下底座和连接柱构成，所述上底座和下底座之间通过连接柱连接。连接柱对整体进行支撑，结构更稳固。
优选地，所述升降螺杆的端部通过螺杆连接座与所述升降连接主板连接。通过螺杆连接座可以快速的进行连接。
优选地，所述Y轴调整螺杆通过螺杆连接座与所述Y轴调整副板连接。
本实用新型的有益效果是：通过将手动测量工具外径千分尺更换成光栅刻度尺传感器，将测量精度由0.01提高到0.001mm,提高了检测精度；
通过输入电池长度和需要采集的测量点个数，系统控制模组对测量平台进行延X轴移动，每移动一次，测量一次，直至完成要求的测量点数，并对测量数据进行记录，不需要操作人员反复移动电池和操作外径千分尺，检测速度更快，操作简单，重复精度更高；
不再使用人工记录，系统自动记录，避免人为错误，减少记录时间；
在测量平台上增加了电池固定装置，保证了电池在测量过程中不会发生位移，保证了测量精度和位置准确；
设置有电池X轴和Y轴两个方向的定位板，方便电池快速定位；
设置有升降工作台，对于厚度差异较大的电池，通过调整工作台高度，能够保持电池封装部位贴近支撑底座；
设置有Y轴移动装置和标尺，可以快速调整检测位置到电池本体的距离；
对于大批量电池封装厚度检测，相对于人工测量，本专利在测量速度和测量精度上优势更加明显。
附图说明
图1是本实用新型的立体图；
图2是本实用新型中检测机构的局部放大图；
图3是本实用新型中电池压紧机构的局部放大图；
图4是本实用新型中X轴调整机构和Y轴调整机构的局部放大图；
图5是本实用新型中Y轴调整机构的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，一种软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，包括底座1，以及设置在所述底座上的X轴调整机构2，设置在所述X轴调整机构上的Y轴调整机构3，以及设置在所述Y轴调整机构上方的Z轴调整机构4，所述底座上固定有检测机构5。本装置中X轴调整机构、Y轴调整机构和Z轴调整机构可以采用现有的结构，只要能够实现XYZ三个方向移动就可以。
如图2所示，本装置中，所述检测机构包括光栅刻度尺传感器51、传感器立柱52、支撑底座53和两根定位立柱54，所述光栅刻度尺传感器通过传感器支架55固定在所述传感器立柱上，所述传感器立柱的底部固定在所述底座上，所述两根立柱的底部分别固定在所述底座上，两根立柱的顶部固定有Y轴定位板56，Y轴定位板的中部设有凹槽57，所述支撑底座的上部位于所述凹槽处，支撑底座的底部固定在所述底座上，支撑底座与封装部分的接触部位进行了表面热处理，提高硬度，另外对表面进行抛光处理降低粗糙度，与封装部分的接触面积进行了优化，消除检测时对电池表面造成的印痕。所述Z轴调整机构的上部安装有电池支撑板58，所述电池支撑板的一侧安装有电池压紧机构6，所述电池支撑板上固定有X轴定位板59。通过设置X轴定位板和Y轴定位板可以方便电池快速定位。通过将手动测量工具外径千分尺更换成光栅刻度尺传感器，将测量精度由0.01提高到0.001mm,提高了检测精度。能够自动进行测量，提高了工作效率。
如图3所示，为了能够将电池进行定位压紧，所述电池压紧机构包括压紧气缸60、L形连接板61、连接块62、缓冲弹簧63、铰链销64、升降副板65和电池压条66，所述压紧气缸固定在所述电池支撑板上，所述压紧气缸的活塞杆与所述L形连接板连接，所述连接块固定在所述L形连接板的上部，所述铰链销固定在所述连接块上，铰链销从连接块上部穿过，下部与所述缓冲弹簧连接，所述缓冲弹簧与升降副板上部连接，所述升降副板与所述L形连接板之间通过第一线性导轨副67连接，所述升降副板的底部与所述电池压条的一端连接。压紧气缸带动L形连接板和连接块以及电池压条向下移动，升降副板在第一线性导轨副的作用下与L形连接板滑动配合，铰链销从连接块上拧入，从连接块下漏出一部分，弹簧套在漏出这部分上，通过电池压紧机构能够将电池进行压紧定位，防止电池在检测过程中发生移动，从而提高检测精度。保证了电池在测量过程中不会发生位移，保证了测量精度和位置准确，固定装置配置有缓冲弹簧，防止在压住电池时造成电池表面损伤。
如图4所示，所述X轴调整机构包括电动模组21，所述电动模组固定在所述底座上，所述电动模组的活动端固定有Y轴调整主板22。能够带动测量机构进行左右移动。所述Y轴调整主板上安装有所述Y轴调整机构3，所述Y轴调整机构包括Y轴调整副板31、Y轴调整手轮32和Y轴调整螺杆33，所述Y轴调整副板和Y轴调整主板之间通过第二线性导轨副34连接，所述Y轴调整主板的前端固定有螺杆支座35，所述Y轴调整螺杆与所述螺杆支座螺纹连接，所述Y轴调整螺杆的一端与所述Y轴调整副板连接，另一端与所述Y轴调整手轮连接。通过转动Y轴调整手轮带动Y轴调整螺杆转动，Y轴调整螺杆于螺杆支座之间螺纹连接，带动Y轴调整副板移动。Y轴调整机构可以是测量机构在Y轴向进行调节。根据测量点到电池之间的距离进行微调Y轴调整机构。所述Y轴调整副板的侧部固定有标尺36。设置有Y轴移动装置和标尺，可以快速调整检测位置到电池本体的距离。
如图5所示，所述Y轴调整副板的上部安装所述Z轴调整机构4，所述Z轴调整机构包括升降连接主板41、升降连接副板42、升降螺杆43、升降主板44和升降手轮45；所述升降主板固定在所述电池支撑板58的下部，所述升降主板的下部两侧分别固定有所述升降连接副板，所述升降连接副板通过第三线性导轨副46与所述升降连接主板连接，所述升降连接主板固定在所述Y轴调整副板31的上部，所述升降螺杆的下端与所述升降连接主板的一端连接，所述升降螺杆的上端与所述升降手轮连接，所述升降螺杆通过升降连接块47与所述X轴定位板或者升降主板或者升降连接副板连接(本装置中升降连接块固定在升降主板44上)。对于厚度差异较大的电池，通过调整工作台高度，能够保持电池封装部位贴近支撑底座，以便于进行测量。
所述底座的后侧设有显示屏7。显示测量数值。
所述底座由上底座、下底座和连接柱构成，所述上底座和下底座之间通过连接柱连接。连接柱对整体进行支撑，结构更稳固。在上、下底座的周围用挡板围住。
为了便于安装，所述升降螺杆的端部通过螺杆连接座8与所述升降连接主板连接。通过螺杆连接座可以快速的进行连接。所述Y轴调整螺杆通过螺杆连接座8与所述Y轴调整副板连接。
使用时，首先，将电池放置到测量平台上，电池本体贴靠在X轴和Y轴定位板边部；
其次，微调升降工作台使得电池封装部位是近支撑底座(与上一次测量的电池同型号或型号接近的可以不用调整)；
第三，根据测量点到本体的距离情况微调Y轴移动装置(与上一次测量的电池同型号或型号接近的可以不用调整)；
第四，输入电池长度和需要测绘的点数，操作人员点下启动测量按钮，电池固定气缸压下，将电池压住，光栅刻度尺传感器下降，测量头压在电池封装部位，封装部位下面为支撑底座，测量完成，传感器测量头上升回到原位，X轴模组带动测量平台延X轴移动到下一测量位置，开始下一位置的测量，如此循环直至完成设定点位的测量，同时完成相应的测量数据自动记录。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，包括底座，以及设置在所述底座上的X轴调整机构，设置在所述X轴调整机构上的Y轴调整机构，以及设置在所述Y轴调整机构上方的Z轴调整机构，其特征在于：所述底座上固定有检测机构，所述检测机构包括光栅刻度尺传感器、传感器立柱、支撑底座和两根定位立柱，所述光栅刻度尺传感器通过传感器支架固定在所述传感器立柱上，所述传感器立柱的底部固定在所述底座上，所述两根立柱的底部分别固定在所述底座上，两根立柱的顶部固定有Y轴定位板，Y轴定位板的中部设有凹槽，所述支撑底座的上部位于所述凹槽处，支撑底座的底部固定在所述底座上，所述Z轴调整机构的上部安装有电池支撑板，所述电池支撑板的一侧安装有电池压紧机构，所述电池支撑板上固定有X轴定位板。
2.根据权利要求1所述的软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，其特征在于：所述电池压紧机构包括压紧气缸、L形连接板、连接块、缓冲弹簧、铰链销、升降副板和电池压条，所述压紧气缸固定在所述电池支撑板上，所述压紧气缸的活塞杆与所述L形连接板连接，所述连接块固定在所述L形连接板的上部，所述铰链销固定在所述连接块上，铰链销从连接块上部穿过，下部与所述缓冲弹簧连接，所述缓冲弹簧与升降副板上部连接，所述升降副板与所述L形连接板之间通过第一线性导轨副连接，所述升降副板的底部与所述电池压条的一端连接。
3.根据权利要求1所述的软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，其特征在于：所述X轴调整机构包括电动模组，所述电动模组固定在所述底座上，所述电动模组的活动端固定有Y轴调整主板。
4.根据权利要求3所述的软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，其特征在于：所述Y轴调整主板上安装有所述Y轴调整机构，所述Y轴调整机构包括Y轴调整副板、Y轴调整手轮和Y轴调整螺杆；所述Y轴调整副板和Y轴调整主板之间通过第二线性导轨副连接，所述Y轴调整主板的前端固定有螺杆支座，所述Y轴调整螺杆与所述螺杆支座螺纹连接，所述Y轴调整螺杆的一端与所述Y轴调整副板连接，另一端与所述Y轴调整手轮连接。
5.根据权利要求4所述的软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，其特征在于：所述Y轴调整副板的上部安装所述Z轴调整机构，所述Z轴调整机构包括升降连接主板、升降连接副板、升降螺杆、升降主板和升降手轮；所述升降主板固定在所述电池支撑板的下部，所述升降主板的下部两侧分别固定有所述升降连接副板，所述升降连接副板通过第三线性导轨副与所述升降连接主板连接，所述升降连接主板固定在所述Y轴调整副板的上部，所述升降螺杆的下端与所述升降连接主板的一端连接，所述升降螺杆的上端与所述升降手轮连接，所述升降螺杆通过升降连接块与所述X轴定位板或者升降主板或者升降连接副板连接。
6.根据权利要求5所述的软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，其特征在于：所述Y轴调整副板的侧部固定有标尺。
7.根据权利要求1所述的软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，其特征在于：所述底座的后侧设有显示屏。
8.根据权利要求1所述的软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，其特征在于：所述底座由上底座、下底座和连接柱构成，所述上底座和下底座之间通过连接柱连接。
9.根据权利要求5所述的软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，其特征在于：所述升降螺杆的端部通过螺杆连接座与所述升降连接主板连接。
10.根据权利要求4所述的软包聚合物锂离子电池封装厚度检测设备，其特征在于：所述Y轴调整螺杆通过螺杆连接座与所述Y轴调整副板连接。
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