CN113447505A - 一种气动面密度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动面密度检测装置，包括检测机构、分度传动机构和气动驱动机构，检测机构包括检测部件和转盘，转盘可转动的安装在检测部件上，转盘上具有多个安装位，安装位用于放置标准片；气动驱动机构通过分度传动机构与转盘连接，气动驱动机构通过分度传动机构驱动转盘间歇转动。由于采用气动驱动机构作为驱动源，气动式结构不会受到高压电源的电磁干扰，具有更高的输出精度；并且，气动驱动机构通过分度传动机构驱动转盘转动，分度传动机构中传动输入端每转动一圈带动传动输出端转动相同的预设角度，使得气动驱动机构能够驱动转盘每次转动相同的角度，进而能够保证标准片的每次测量点都在同一个点上，保证了检测的准确性。

Description

一种气动面密度检测装置

技术领域

本发明涉及锂电池检测技术领域，具体涉及一种气动面密度检测装置。

背景技术

锂电池极片的面密度与锂电池的性能密切相关，在锂电池的生产过程中，需要对极片的面密度进行检测，以判断极片状态；因此极片面密度检测设备的可靠性，就显得极为重要。测量原理是以一定量的射线穿透极片，从射线穿透极片后的损失量来判断极片的面密度。而激发射线需要高压电源，高压电源存在会对周围的电气元件产生电磁干扰的风险。极片面密度检测设备在标定及校验或校验过程中，都需要对不同的标准片进行测量，或者对同一标准片重复侧测量，且每次都是只对标准片上一点进行测量，但同一标准片上的不同点之间的面密度可能会存在一定的偏差，所以在自动测量时，需要保证每个标准片的每次测量点都是同一点。

但现有技术中的面密度检测装置，通过电机控制转盘的转动角度，电机受高压电源的电磁干扰，驱动精度难以保证，并且电机自身的误差及长时间的累计误差，将导致每个标准片每次测量点不同，进而影响检测的准确性。

发明内容

本发明提供了一种气动面密度检测装置，用于解决高压电源电磁干扰，导致标准片的每次测量点不在同一点影响检测准确性的问题。

一种实施例中提供一种气动面密度检测装置，包括检测机构、分度传动机构和气动驱动机构：

所述检测机构包括检测部件和转盘，所述转盘可转动的安装在所述检测部件上，所述转盘上具有多个安装位，所述安装位用于放置标准片；

所述气动驱动机构通过所述分度传动机构与所述转盘连接，所述气动驱动机构通过所述分度传动机构驱动所述转盘间歇转动。

一种实施例中，所述分度传动机构为单向分度传动机构。

一种实施例中，所述分度传动机构包括依次连接的第一单向传动组件、分度组件、第二单向传动组件，所述第一单向传动组件与所述气动驱动机构连接，所述第二单向传动组件与所述转盘连接。

一种实施例中，所述第一单向传动组件包括第一齿轮、第一转轴和第一单向轴承，所述第一齿轮通过所述第一单向轴承安装在所述第一转轴上，所述第一齿轮与所述气动驱动机构连接；所述第二单向传动组件包括第二齿轮、第二转轴和第二单向轴承，所述第二齿轮和所述单向轴承安装在所述第二转轴上，所述第二齿轮与所述转盘连接。

一种实施例中，所述第一转轴上设有第一轴肩和第二轴肩，所述第二轴肩的轴径大于所述第一轴肩的轴径，所述第一单向轴承安装在所述第一轴肩上，所述第一齿轮安装在所述第一单向轴承上，所述第二轴肩用于限位所述第一单向轴承。

一种实施例中，所述第一单向传动组件还包括第一普通轴承和第一盖板，所述第一普通轴承安装在所述第一转轴的端部；所述第一盖板为环形结构，所述第一盖板安装在所述第一齿轮远离所述第二轴肩的轴向面上，所述第一盖板用于将所述第一单向轴承密封在所述第一齿轮内。

一种实施例中，所述第二转轴上设有依次连接的第三轴肩和第四轴肩，所述第二单向轴承安装在所述第三轴肩上，所述第四轴肩的轴径大于所述第三轴肩的轴径，所述第四轴肩用于限位所述第二单向轴承。

一种实施例中，所述第二转轴上还设有第五轴肩，所述第三轴肩、所述第四轴肩和所述第五轴肩依次连接，所述第四轴肩的轴径大于所述第五轴肩的轴径；所述第二单向传动组件还包括第二普通轴承和卡箍，所述第二普通轴承安装在所述第三轴肩上，所述卡箍安装在所述第二转轴远离所述第五轴肩的端部，所述卡箍和所述第三轴肩将所述第二齿轮限位在所述第二转轴上。

一种实施例中，所述分度组件包括主动轮和从动轮，所述主动轮安装在所述第一转轴上，所述从动轮安装在所述第二转轴上，所述主动轮与所述从动轮连接，所述主动轮每转动一圈带动所述从动轮转动相同的预设角度。

一种实施例中，所述气动驱动机构包括气缸和齿条，所述气缸与所述齿条连接，所述气缸用于驱动所述齿条做直线往复移动，所述齿条与所述第一齿轮连接。

一种实施例中，所述气缸为无杆气缸，所述气缸包括缸轴和位于所述缸轴上的滑动部，所述齿条安装在所述滑动部上。

一种实施例中，所述气动驱动机构还包括导杆，所述导杆与所述缸轴平行设置，所述滑动部与所述导杆滑动连接。

一种实施例中，所述滑动部通过直线轴承与所述缸轴连接。

一种实施例中，所述分度传动机构还包括第一支架和第二支架，所述第一支架安装在所述检测部件上，所述第一单向传动组件安装在所述第一支架上，所述第二单向传动组件和所述气动驱动机构安装在所述第二支架上。

一种实施例中，所述第一支架具有安装孔，所述第二单向传动组件安装在所述第一支架的安装孔内，所述第二齿轮露出所述安装孔；所述第二单向传动组件还包括第二盖板，所述第二盖板具有通孔，所述第二盖板在所述第一支架上，所述第二盖板将所述第二单向轴承密封在所述安装孔内。

依据上述实施例的气动面密度检测装置，由于采用气动驱动机构作为驱动源，气动式结构不会受到高压电源的电磁干扰，具有更高的输出精度；并且，气动驱动机构通过分度传动机构驱动转盘转动，分度传动机构中传动输入端每转动一圈带动所述传动输出端转动相同的预设角度，使得气动驱动机构能够驱动转盘每次转动相同的角度，进而能够保证标准片的每次测量点都在同一个点上，保证了检测的准确性。

附图说明

图1为本申请实施例中气动面密度检测装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中气动面密度检测装置的结构示意图；

图3为本申请实施例中第一传动装置的***结构示意图；

图4为本申请实施例中第二传动装置的***结构示意图；

图5为本申请实施例中第一支架的结构示意图；

图6为本申请实施例中第一支架的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

本实施例提供了一种气动面密度检测装置，本气动面密度检测装置用于采用射线穿透的方式对锂电池极片的面密度进行检测，本气动面密度检测装置具有稳定性好、检测准确性高的优点。

请参考图1和图2，本实施例的气动面密度检测装置主要包括检测机构1、分度传动机构2和气动驱动机构3。气动驱动机构3通过分度传动机构2与检测机构1连接，用于驱动标准片(极片)的转动。

本实施例中，还设置有第一支架41和第二支架42，第一支架41安装在检测机构1上，第二支架42可以安装在检测机构1上，也可以安装在其他设备上。分度传动机构2的部分安装在第一支架41上，部分安装在第二支架42上，气动驱动机构3安装在第二支架42上。第一支架41和第二支架42起到支撑固定的作用。第一支架41和第二支架42也可为一体化结构。

检测机构1包括检测部件11和转盘12，检测部件11包括外壳和位于外壳内部的射线组件，射线组件用于发射射线到标准片上，对标准片的特定位置进行检测。转盘12通过转轴可转动的安装在检测部件11的外部，转盘12上设有5个均匀分布的安装位121，安装位121用于放置标准片。安装位121的周围还有定位孔，用于定位标准片，提高自动放置的准确性和效率。

相邻安装位121之间的圆心角为72°，当转盘12中的一个安装位12位于与射线组件对齐的工作位，转盘12转动72°能够将下一个安装位121转到与射线组件对齐的工作位上。

在其他实施例中，转盘12也可设置其他数量的安装位121，如转盘12上设有6个安装位121，相邻安装位121之间的圆心角为60°，转盘12转动60°能够将下一个安装位121转到工作位上。

本实施例中，分度传动机构2为一个连续输入间歇输出的机构，分度传动机构2包括依次连接的第一单向传动组件21、分度组件23及第二单向传动组件22，第一单向传动组件21与气动驱动机构3连接，第二单向传动组件22与转盘12连接，气动驱动机构3依次通过第一单向传动组件21、分度组件23及第二单向传动组件22驱动转盘12间歇转动。

在其他实施例中，若转盘12中仅设有对称的两个安装位12，则第一单向传动组件21和第二单向传动组件22也可采用双向传动组件，同样能够实现两个安装位12之间的交替切换。

请参考图3，本实施例中，第一单向传动组件21主要包括第一齿轮211、第一转轴212和第一单向轴承213。第一转轴212与转盘12连接的转轴平行，第一齿轮211通过第一单向轴承213安装在第一转轴212的下端。

请参考图4，第二单向传动组件21主要包括第二齿轮221、第二转轴222和第二单向轴承223，第二齿轮221和第二单向轴承223分别安装在第二转轴222的上端。

请参考图3和图4，分度组件23包括主动轮221和从动轮222，其中第一转轴212位于第二转轴222的下端，并且第一转轴212与第二转轴222平行设置。主动轮221安装在第一转轴212的上端，从动轮222安装在第二转轴222的下端，主动轮221和从动轮222分度连接，主动轮231每转动一圈带动从动轮232转动相同的预设角度，进而实现间歇式传动。即第一转轴212与第二转轴222通过主动轮221和从动轮222实现分度连接。

请参考图3，具体的，第一转轴212为四段式结构，第一转轴212的上下两端分别为第一轴体2121，第一转轴212的中部具有第一轴肩2122和第二轴肩2123，第一轴肩2122的轴向长度大于第二轴肩2123，第二轴肩2123的轴径大于第一轴肩2122的轴径。其中，第一轴肩2122主要起安装的作用，第一轴肩2122上设有键槽，第二轴肩2123主要起分隔固定的作用。第一转轴212的下端第一轴体2121通过第一普通轴承214(能够双向转动的轴承)可转动的安装在第二支架42上，第二轴肩2123的抵靠在第二支架42上。第一齿轮211通过第一单向轴承213安装在第一轴肩2122上，第一齿轮211与第一单向轴承213通过键连接，第一单向轴承213与第一轴肩2122也通过键连接。

在第一单向轴承213的作用下，以第一单向轴承213只能顺时针转动为例；当第一齿轮211顺时针转动时，第一单向轴承213能够转动，进而无法带动第一转轴212转动；当第一齿轮211逆时针转动时，第一单向轴承213无法转动，将带动第一齿轮211一同转动。

在第一齿轮211的上端面盖装有第一盖板215，第一盖板215为环形结构，第一盖板215通过螺钉安装在第一齿轮211上。第一盖板215用于将第一齿轮211内的第一单向轴承213盖住，避免异物进入到第一单向轴承213中，起到防尘的作用。

主动轮231固定安装在第一转轴212上端的第一轴体2121上，在主动轮231和第一单向轴承213之间安装有轴套216，轴套216将主动轮231和第一单向轴承213隔开，避免主动轮231和第一单向轴承213之间的摩擦，选择不同长度的轴套216还能够调整主动轮231的安装高度，以适配与第二单向传动组件22的连接。

主动轮231的上端面(轴向面)安装有凸起部2311，凸起部2311位于主动轮231的边缘位置，凸起部2311为一个圆柱体结构，优先的，凸起部2311为可转动的圆柱滚轮。主动轮231的上端面中部还具有带弧形缺口的导向轮2312。

请参考图4，从动轮232的圆周面上设有5个均匀分布的凹槽2321，从动轮232的圆周面上还设有5个均匀分布的导向弧面2322，凹槽2321和导向弧面2322交替设置。其中，凹槽2321用于与主动轮231的凸起部2311连接，主动轮231通过凸起部2311卡入凹槽2321中带动从动轮232转动。导向弧面2322与主动轮231的导向轮2312适配，导向弧面2322起到限位和导向的作用，提高主动轮231转的稳定性。5个凹槽2321的设置，使得从动轮232每转动一圈，带动从动轮232转动72°。

第二转轴222为五段式结构，第二转轴222的上下两端分别为第二轴体2221，第二转轴222的中部设有自上而下的第三轴肩2222、第四轴肩2223和第五轴肩2224，第四轴肩2223的轴径大于第三轴肩2222和第五轴肩2224的轴径。

从动轮232通过键连接在第二转轴222下端的第二轴体2221上，第二转轴222下端的第二轴体2221的端部还安装有挡圈224，挡圈224和第五轴肩2224将从动轮232限位固定在第二轴体2221上。从动轮232与第二转轴222固定连接，从动轮232能到带动第二转轴222一同转动。

第五轴肩2224上安装有第二普通轴承225(能够双向转动的轴承)，第三轴肩2222上安装有第二单向轴承223，第二单向轴承223通过键与第三轴肩2222连接，第二单向轴承223与第一单向轴承213的转动方向相同。第二齿轮221通过键安装在第二转轴222上端的第二轴体2221上，第二齿轮221随第二转轴222一同转动。第二转轴222上端的第二轴体2221的端部上还安装有卡箍226，卡箍226和第三轴肩2222将第二齿轮221锁紧固定在第二轴体2221上。

请参考图5和图6，第一支架41包括板块部411和圆筒部412，板块部411和圆筒部412为一体化结构，板块部411安装在检测部件11的外侧壁上，圆筒部412具有安装孔413。第二单向传动组件22安装在圆筒部412的安装孔413内，并且从动轮232和第二齿轮221分别露出在安装孔413的两端。第二单向传动组件22通过第二普通轴承225和第二单向轴承223安装在安装孔413内，安装孔413的下端收窄设置，使得安装孔413的下端具有更小的通孔414，进而形成一个安装台面，以限位第二普通轴承225。安装孔413的上端安装有第二盖板227，第二盖板227的中部具有通孔，第二转轴222穿设在第二盖板227的通孔中，第二盖板227通过螺钉固定在圆筒部412上，第二盖板227起到限位第二单向轴承223的作用，还起到密封防尘的作用。

本实施例中，第二支架42包括一个横梁和两个纵梁，两个纵梁分别安装在横梁的两端，两个纵梁之间具有容纳气动驱动机构3的空间区域，第一转轴212连接在第二支架42的横梁上。

气动驱动机构3包括气缸31和齿条32。气缸31为无杆气缸，气缸31包括缸轴311和滑动部312，滑动部312为气动驱动机构3的气动输出端，缸轴311的两端分别固定在第二支架42的纵梁上，滑动部312可往复移动的安装在缸轴311上。齿条32通过螺钉固定安装在滑动部312上，齿条32与缸轴311平行，并且齿条32与第一齿轮211啮合连接，齿条32用于驱动第一齿轮211转动。

在第二支架42的两个纵梁之间还安装有导杆33，导杆33与缸轴311平行设置，滑动部312通过直线轴承34与导杆33连接。导杆33起到导向引导作用，使得滑动部312能够平稳在缸轴311上往复移动，能够避免齿条32与第一齿轮211出现啮合不良的问题。直线轴承34能够降低滑动部312与导杆33之间的摩擦，稳定性更高。

本实施例的气动面密度检测装置的驱动原理如下：

气缸31驱动齿条32直线运动，齿条32带动第一齿轮211转动，第一齿轮211通过第一单向轴承213和第一转轴212带动主动轮231转动，主动轮231在转动的过程中，凸起部2311将卡入从动轮232的凹槽2321中带动从动轮232转动，主动轮231每转动一圈将带动从动轮232转动72°；

从动轮232被驱动转动后，通过第二转轴222和第二单向轴承223带动第二齿轮221转动，第二齿轮221再带动转盘12转动预设角度。其中，转盘的转动角度的具体值可以通过从动轮232与转盘12之间的传动比设置实现；

驱动转盘12转动一次后，气缸31驱动齿条32反方向直线移动，齿条32带动第一齿轮211转动，在第一单向轴承213的作用下，齿条32将无法带动第一转轴212转动，使得主动轮231不转动；即使主动轮231发生了轻微转动，由于第二单向传动组件22内设有第二单向轴承223，也能够保证第二齿轮221不发生转动，进而保持了转盘12转动的准确性。

本实施例中，气动驱动机构3采用气缸31驱动，能够避免检测过程由高压电源产生的电磁干扰，保证气动驱动机构3输出的准确性；无杆气缸的设置，还能够节约气动驱动机构3占用的空间，实现装置的小型化；再者，分度组件23实现了转盘12的间歇式移动，通过结构上的限制能够保证转盘12长时间工作也能够保持每次转动的角度相同；并且第一单向传动组件21和第二单向传动组件22均为单向传动结构，能够避免气缸31回程过程中带动转盘12转动，提高了转盘12转动的准确性。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (15)

1.一种气动面密度检测装置,其特征在于，包括检测机构、分度传动机构和气动驱动机构：

所述检测机构包括检测部件和转盘，所述转盘可转动的安装在所述检测部件上，所述转盘上具有多个安装位，所述安装位用于放置标准片；

所述气动驱动机构通过所述分度传动机构与所述转盘连接，所述气动驱动机构通过所述分度传动机构驱动所述转盘间歇转动。

2.如权利要求1所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述分度传动机构为单向分度传动机构。

3.如权利要求2所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述分度传动机构包括依次连接的第一单向传动组件、分度组件、第二单向传动组件，所述第一单向传动组件与所述气动驱动机构连接，所述第二单向传动组件与所述转盘连接。

4.如权利要求3所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述第一单向传动组件包括第一齿轮、第一转轴和第一单向轴承，所述第一齿轮通过所述第一单向轴承安装在所述第一转轴上，所述第一齿轮与所述气动驱动机构连接；所述第二单向传动组件包括第二齿轮、第二转轴和第二单向轴承，所述第二齿轮和所述单向轴承安装在所述第二转轴上，所述第二齿轮与所述转盘连接。

5.如权利要求4所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述第一转轴上设有第一轴肩和第二轴肩，所述第二轴肩的轴径大于所述第一轴肩的轴径，所述第一单向轴承安装在所述第一轴肩上，所述第一齿轮安装在所述第一单向轴承上，所述第二轴肩用于限位所述第一单向轴承。

6.如权利要求5所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述第一单向传动组件还包括第一普通轴承和第一盖板，所述第一普通轴承安装在所述第一转轴的端部；所述第一盖板为环形结构，所述第一盖板安装在所述第一齿轮远离所述第二轴肩的轴向面上，所述第一盖板用于将所述第一单向轴承密封在所述第一齿轮内。

7.如权利要求4所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述第二转轴上设有第三轴肩和第四轴肩，所述第二单向轴承安装在所述第三轴肩上，所述第四轴肩的轴径大于所述第三轴肩的轴径，所述第四轴肩用于限位所述第二单向轴承。

8.如权利要求7所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述第二转轴上还设有第五轴肩，所述第三轴肩、所述第四轴肩和所述第五轴肩依次连接，所述第四轴肩的轴径大于所述第五轴肩的轴径；所述第二单向传动组件还包括第二普通轴承和卡箍，所述第二普通轴承安装在所述第三轴肩上，所述卡箍安装在所述第二转轴远离所述第五轴肩的端部，所述卡箍和所述第三轴肩将所述第二齿轮限位在所述第二转轴上。

9.如权利要求4所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述分度组件包括主动轮和从动轮，所述主动轮安装在所述第一转轴上，所述从动轮安装在所述第二转轴上，所述主动轮与所述从动轮连接，所述主动轮每转动一圈带动所述从动轮转动相同的预设角度。

10.如权利要求4所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述气动驱动机构包括气缸和齿条，所述气缸与所述齿条连接，所述气缸用于驱动所述齿条做直线往复移动，所述齿条与所述第一齿轮连接。

11.如权利要求10所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述气缸为无杆气缸，所述气缸包括缸轴和位于所述缸轴上的滑动部，所述齿条安装在所述滑动部上。

12.如权利要求11所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述气动驱动机构还包括导杆，所述导杆与所述缸轴平行设置，所述滑动部与所述导杆滑动连接。

13.如权利要求12所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述滑动部通过直线轴承与所述缸轴连接。

14.如权利要求4所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述分度传动机构还包括第一支架和第二支架，所述第一支架安装在所述检测部件上，所述第一单向传动组件安装在所述第一支架上，所述第二单向传动组件和所述气动驱动机构安装在所述第二支架上。

15.如权利要求14所述的气动面密度检测装置，其特征在于，所述第一支架具有安装孔，所述第二单向传动组件安装在所述第一支架的安装孔内，所述第二齿轮露出所述安装孔；所述第二单向传动组件还包括第二盖板，所述第二盖板具有通孔，所述第二盖板在所述第一支架上，所述第二盖板将所述第二单向轴承密封在所述安装孔内。

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