一种小型方形锂电池高精度测厚装置论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种小型方形锂电池高精度测厚装置，包括有机身，在机身上安装有测厚位移传感器，在测厚位移传感器下方安装有升降平台，升降平台连接有升降伺服电机；在升降平台上下各安装有上压板和下压板；测厚位移传感器位于上压板正上方；在升降平台中设有压力检测器，压力检测器与下压板相接。本实用新型采用直线模组实现往复运动，以伺服电机精确驱动定位，以压力检测器确定与锂电池达到了有效接触，再通过测厚位移传感器实现产品的厚度测量，非常有利于小型方形锂电池的测厚工序，不仅可实现极高的测量精度，而且可提高生产效率；同时设备的结构小巧精致，性价比较高，可使锂电池企业成本大幅降低，从而提高厂家的接受度。

主设计要求

1.一种小型方形锂电池高精度测厚装置，包括有机身、控制系统和供电机构，其特征在于：所述机身安装在一X轴机构上形成可水平横移的结构，X轴机构设置有横移伺服电机形成对机身水平横移的驱动机构；在机身上安装有位置固定的测厚位移传感器和升降伺服电机，在测厚位移传感器的下方安装有可上下移动的升降平台，升降平台安装在机身上并与升降伺服电机连接；在升降平台的下方安装有下压板，上方则安装有上压板，上压板与下压板形成隔升降平台的上下水平相对结构，且上压板与下压板连接成可与升降平台同步移动的结构；测厚位移传感器位于上压板的正上方；在升降平台中设置有压力检测器，压力检测器与下压板相接，形成对下压板压住锂电池时所受压力的检测机构。

设计方案

2.根据权利要求1所述的小型方形锂电池高精度测厚装置，其特征在于：所述升降平台包括有升降座和安装板，升降座安装在位于机身立面的直立升降导轨上，安装板水平固定在升降座上并朝前伸出；上压板位于安装板的上方，下压板位于安装板的下方，压力检测器穿过安装板与下压板相接。

3.根据权利要求2所述的小型方形锂电池高精度测厚装置，其特征在于：所述上压板与下压板之间通过压板导柱连接成同步结构，导柱穿过安装板的位置设置有无油衬套，通过无油衬套形成对上压板及下压板的高精度导向结构。

4.根据权利要求2所述的小型方形锂电池高精度测厚装置，其特征在于：所述上压板及下压板各设有两块，并排设置于安装板的上方和下方，而测厚位移传感器亦设有两个，分别对应两上压板。

5.根据权利要求2所述的小型方形锂电池高精度测厚装置，其特征在于：升降伺服电机通过研磨级丝杆组合连接升降座，形成对升降平台的高精度升降驱动结构。

6.根据权利要求4所述的小型方形锂电池高精度测厚装置，其特征在于：在机身的顶部设置有两朝前伸出的固定臂，测厚位移传感器直立安装在固定臂的侧面。

7.根据权利要求2所述的小型方形锂电池高精度测厚装置，其特征在于：所述压力检测器为高精度的圆形压力检测器，其与下压板的中心位置对接。

8.根据权利要求1所述的小型方形锂电池高精度测厚装置，其特征在于：还设置有用于放置方形锂电池的大理石定位平台，大理石定位平台水平设置于所述X轴机构的前方，并位于下压板的下方向。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及工业检测设备技术领域，具体涉及一种用于小型方形锂电芯的检测设备。

背景技术

锂电池在产品最终流入市场前，需要对电池电压与内阻进行检测，以保证流入用户的电池电压是合格的。因锂电池的特性，导致锂电池的电压会随着时间的推移逐渐下降，部分电池因生产过程中的瑕疵，电压的下降速度会加快，影响用户使用。随着对产品质量的要求越来越高，在部分使用环境较高的终端产品中，对锂电池的电压保持具有高于常规标准的要求，要求锂电池在一定时间内，电压还能保持在一定的标准内。因此需要对生产过程中有瑕疵、电压下降速度过快(行业内一般称为K值)的电池进行筛除；另外，电芯成型最终充电后，内部产生反应，部分类型的小型锂电池由于存在不良电芯，内部会出现鼓涨现象，如不及时筛选，存在安全隐患，因此部分小型锂电池对厚度具有极高的检测标准。而在当前传统技术中，测厚设备基本上都是采用气缸定位，以位移传感器测厚度，设备体积大，结构复杂；对于电芯鼓涨的电芯，现有技术是用治具，或量具手工检测，效率很低，质量难以控制，针对电池厚度的精准检测没有更成熟的方法，而对于某些要求高的客户，传统方法和设备已不能满足其提出的工艺要求。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的缺点，提供一种采用伺服电机驱动，通过高精度位移传感器和压力检测器精密控制，设备精巧、结构较简单、成本较低，适合大多数电池生产企业使用的小型方形锂电池高精度测厚装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种小型方形锂电池高精度测厚装置，包括有机身、控制系统和供电机构，其特征在于：所述机身安装在一X轴机构上形成可水平横移的结构，X轴机构设置有横移伺服电机形成对机身水平横移的驱动机构；在机身上安装有位置固定的测厚位移传感器和升降伺服电机，在测厚位移传感器的下方安装有可上下移动的升降平台，升降平台安装在机身上并与升降伺服电机连接；在升降平台的下方安装有下压板，上方则安装有上压板，上压板与下压板形成隔升降平台的上下水平相对结构，且上压板与下压板连接成可与升降平台同步移动的结构；测厚位移传感器位于上压板的正上方；在升降平台中设置有压力检测器，压力检测器与下压板相接，形成对下压板压住锂电池时所受压力的检测机构。

进一步地，所述升降平台包括有升降座和安装板，升降座安装在位于机身立面的直立升降导轨上，安装板水平固定在升降座上并朝前伸出；上压板位于安装板的上方，下压板位于安装板的下方，压力检测器穿过安装板与下压板相接。

进一步地，所述上压板与下压板之间通过压板导柱连接成同步结构，导柱穿过安装板的位置设置有无油衬套，通过无油衬套形成对上压板及下压板的高精度导向结构。

进一步地，所述上压板及下压板各设有两块，并排设置于安装板的上方和下方，而测厚位移传感器亦设有两个，分别对应两上压板，这样一次可以同时测量两块锂电池的厚度。

进一步地，升降伺服电机通过研磨级丝杆组合连接升降座，形成对升降平台的高精度升降驱动结构，使上压板和下压板具有极高的升降定位精度。

进一步地，在机身的顶部设置有两朝前伸出的固定臂，测厚位移传感器直立安装在固定臂的侧面。

优选地，所述压力检测器为高精度的圆形压力检测器，其与下压板的中心位置对接。

进一步地，还设置有用于放置方形锂电池的00级大理石定位平台，大理石定位平台水平设置于所述X轴机构的前方，并位于下压板的下方向，锂电池放置在大理石定位平台上。

工作时，四块小型方形锂电池整齐放于大理石定位平台上，通过横移伺服电机驱动机身沿X轴机构移动到锂电池正上方。在升降伺服电机的驱动下，通过丝杆组合带动安装板沿升降导轨做上下反复直线运动，使下压板去接触锂电池的表面。在无油衬套的导向作用下，两块超平面度的下压板压住两块锂电池的表面，圆形高精度压力检测器会精确检测到压力值，如果检测到的压力值达到设定范围，电脑系统即控制升降伺服电机停止工作。此时左右两测厚位移传感器通过测量上压板的移动距离，即实现对锂电池产品的厚度检测，后续工位自动挑选合格电池产品自动流入下一工序的处理过程。

本实用新型采用直线模组实现往复运动，以伺服电机精确驱动定位，以压力检测器确定与锂电池达到了有效接触，再通过测厚位移传感器实现产品的厚度测量，非常有利于小型方形锂电池的测厚工序，不仅可实现极高的测量精度，而且可提高生产效率；同时设备的结构小巧精致，性价比较高，可使锂电池企业成本大幅降低，提高厂家的接受度，减少对一线人员的依赖程度以及提高了电池产品的合格率和品质，有利于推广应用。

附图说明

图1为本实用新型立体外观图；

图2为本实用新型正面示意图；

图3为本实用新型主体部分结构图；

图4为压力检测器的装配示意图。

图中，1为机身，2为X轴机构，3为升降座，4为安装板，5为下压板，6为上压板，7为测厚位移传感器，8为固定臂，9为升降伺服电机，10为压力检测器，11为横移伺服电机，12为升降导轨，13为压板导柱，14为无油衬套，16为大理石定位平台，17为锂电池。

具体实施方式

本实施例中，参照图1-图4，所述小型方形锂电池高精度测厚装置，包括有机身1、控制系统和供电机构，所述机身1安装在一X轴机构2上形成可水平横移的结构，X轴机构2设置有横移伺服电机11形成对机身1水平横移的驱动机构；在机身1上安装有位置固定的测厚位移传感器7和升降伺服电机9，在测厚位移传感器7的下方安装有可上下移动的升降平台，升降平台安装在机身1上并与升降伺服电机9连接；在升降平台的下方安装有下压板5，上方则安装有上压板6，上压板6与下压板5形成隔升降平台的上下水平相对结构，且上压板6与下压板5连接成可与升降平台同步移动的结构；测厚位移传感器7位于上压板6的正上方；在升降平台中设置有压力检测器10，压力检测器10与下压板5相接，形成对下压板5压住锂电池17时所受压力的检测机构，通过检测下压板5的压力来确认下压板5是否与锂电池17实现了有效接触。

所述升降平台包括有升降座3和安装板4，升降座3安装在位于机身1立面的直立升降导轨12上，安装板4水平固定在升降座3上并朝前伸出；上压板6位于安装板4的上方，下压板5位于安装板4的下方，压力检测器10穿过安装板4与下压板5相接。

所述上压板6与下压板5之间通过压板导柱13连接成同步结构，导柱13穿过安装板4的位置设置有无油衬套14，通过无油衬套14形成对上压板5及下压板5的高精度导向结构。

所述上压板6及下压板5各设有两块，并排设置于安装板4的上方和下方，而测厚位移传感器7亦设有两个，分别对应两上压板6，这样一次可以同时测量两块锂电池17的厚度。

升降伺服电机7通过研磨级丝杆组合连接升降座3，形成对升降平台的高精度升降驱动结构，使上压板6和下压板5具有极高的升降定位精度。

在机身1的顶部设置有两朝前伸出的固定臂8，测厚位移传感器7直立安装在固定臂8的侧面。

所述压力检测器7为高精度的圆形压力检测器，其与下压板6的中心位置对接。

还设置有用于放置方形锂电池17的00级大理石定位平台16，大理石定位平台16水平设置于所述X轴机构2的前方，并位于下压板5的下方向，锂电池17放置在大理石定位平台16上。

工作时，四块小型方形锂电池17整齐放于大理石定位平台16上，通过横移伺服电机11驱动机身1沿X轴机构2移动到锂电池17正上方。在升降伺服电机9的驱动下，通过丝杆组合带动安装板4沿升降导轨12做上下反复直线运动，使下压板5去接触锂电池17的表面。在无油衬套14的导向作用下，两块超平面度的下压板5压住两块锂电池17的表面，圆形高精度压力检测器10会精确检测到压力值，如果检测到的压力值达到设定范围，电脑系统即控制升降伺服电机9停止工作。此时左右两测厚位移传感器7通过测量上压板6的移动距离，即实现对锂电池产品的厚度检测，后续工位自动挑选合格电池产品自动流入下一工序的处理过程。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

设计图

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