CN113566763A - 电池包厚度测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电池包厚度测量设备，包括多个电池包厚度测量装置，多个电池包厚度测量装置间隔地分布。电池包厚度测量装置包括支撑柱、定滑轮、升降支架、直线驱动机构和位移传感器。定滑轮安装于支撑柱。定滑轮绕接有拉绳，拉绳的一端连接有浮动支架，拉绳的另一端连接有配重块。浮动支架的被承托块抵接在升降支架的正上方，并受升降支架承托，且被承托块与升降支架之间能够沿铅垂方向相互分离。直线驱动机构安装于支撑柱，并驱动连接升降支架，且用于驱动升降支架进行升降运动；位移传感器的拉杆与浮动支架抵接。其提高了对电池包的厚度测量效率，且提高了测量精度和稳定性；还可以提高对大尺寸电池包的测量结果的精确性。

Description

电池包厚度测量设备

技术领域

本发明涉及电池包测量设备技术领域，尤其涉及电池包厚度测量设备。

背景技术

批量生产笔记本的电池包时，需要对电池包(电池包由多个单体电池构成)的厚度进行测量，以确保电池包的厚度在合理的误差范围内。例如，传统的测量方式可以采用普通千分尺或电子千分尺对电池包进行人工测量，即传统的测量方式不仅效率低，而且存在较多的不确定性人为因素，从而容易产生较大的测量误差，最终产出较多的不合格产品，导致电池包与笔记本无法装配。而且，在测量尺寸较大的电池包的厚度时，仅仅对电池包进行一次测量，类似于采样测量，并不能够完全确定电池包是否为合格产品。

也即是说，传统的电池包厚度测量方式不仅效率低下，而且测量精度和稳定性不足；而且，对尺寸较大的电池包进行测厚时，测量结果更加不准确。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供电池包厚度测量设备，其提高了对电池包的厚度测量效率，且提高了测量精度和稳定性；并且，可以提高对大尺寸电池包的测量结果的精确性。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

电池包厚度测量设备，包括多个电池包厚度测量装置，多个所述电池包厚度测量装置间隔地分布；所述电池包厚度测量装置包括支撑柱、定滑轮、升降支架、直线驱动机构和位移传感器；

所述定滑轮安装于支撑柱；所述定滑轮绕接有拉绳，所述拉绳的一端连接有浮动支架，所述拉绳的另一端连接有配重块；

所述浮动支架的被承托块抵接在所述升降支架的正上方，并受所述升降支架承托，且所述被承托块与所述升降支架之间能够沿铅垂方向相互分离；

所述直线驱动机构安装于所述支撑柱，并驱动连接所述升降支架，且用于驱动所述升降支架进行升降运动；

所述位移传感器安装于所述支撑柱，所述位移传感器的拉杆与所述浮动支架抵接。

进一步地，所述支撑柱设有第一导轨，所述升降支架与所述第一导轨适配；

所述支撑柱还设有第二导轨，所述浮动支架与所述第二导轨适配，所述第二导轨位于所述第一导轨的下方；

所述升降支架开设有定向孔，所述浮动支架具有定向柱，所述定向柱活动地插接所述定向孔，所述被承托块固定在所述定向柱的顶部；

所述支撑柱固定有电机支撑框架，所述直线驱动机构安装在所述电机支撑框架的上方，所述升降支架容置在所述电机支撑框架内，所述位移传感器固定在所述电机支撑框架上。

进一步地，所述浮动支架包括架子本体和压板，所述压板用于挤压电池包，所述压板采用大理石材质制成。

进一步地，所述架子本体设有凸柱，所述凸柱位于所述位移传感器的拉杆的正下方，并与所述拉杆抵接；所述架子本体连接有罩盖，所述凸柱位于所述罩盖围合的区域内。

进一步地，所述定滑轮设有两个，两个定滑轮等高度地且对置地设在所述支撑柱的相对两侧，所述拉绳顺次地绕接两个所述定滑轮。

进一步地，所述支撑柱设有限位块，所述限位块设有导向孔，所述配重块通过导向棒与所述拉绳进行连接，所述导向棒活动插接在所述导向孔内。

进一步地，所述电池包厚度测量设备还包括水平直线上下料驱动机构、与所述水平直线上下料驱动机构驱动连接的平移板，所述水平直线上下料驱动机构用于驱动所述平移板靠近或远离所述电池包厚度测量装置；所述电池包厚度测量设备还包括弹性自动收缩卷筒、与弹性自动收缩卷筒卷绕连接的卷布，所述弹性自动收缩卷筒设于所述电池包厚度测量设备的上下料工位，卷布的放卷端与所述平移板固定连接，以使所述电池包厚度测量设备的上下料工位被所述卷布遮挡。

进一步地，多个所述电池包厚度测量装置并排成列，且设有至少两列，每列构成一组集成装置，每组集成装置均配置有对应的水平直线上下料驱动机构、平移板、弹性自动收缩卷筒和卷布。

进一步地，多个所述电池包厚度测量装置并排成列，所述电池包厚度测量设备还包括基座，所述基座固定有水平导轨，各所述支撑柱均连接有水平移动滑块，各所述水平移动滑块分别独立地与所述水平导轨活动配合。

进一步地，所述基座还固定连接有锁紧板条，所述锁紧板条开设有锁紧槽道，所述锁紧槽道的延伸方向与所述水平导轨的延伸方向一致，各所述支撑柱均通过至少两个螺丝锁止在所述锁紧槽道上。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、通过多个电池包厚度测量装置同时对单个电池包进行厚度的测量，可以提高对大尺寸电池包的测量结果的精确性。

2、通过配重块对浮动支架的重量进行平衡，从而减缓浮动支架依靠重力下降时的速度，避免浮动支架对电池包进行高速度冲击，以防止电池包被撞击而损坏。

3、通过定滑轮改变作用力的方向，因而可以依靠配重块的重量对浮动支架进行平衡，该平衡方式无需利用电器元件，因而简单而实用。

4、通过升降支架对浮动支架的被承托块进行承托，以保证浮动支架抵接电池包后，浮动支架能够与升降支架相互分离，从而避免直线驱动机构的作用力传递给浮动支架，即使得直线驱动机构的作用力不会对电池包进行挤压，以避免电池包被压损。

5、并且，借助于升降支架对被承托块进行承托，因而直线驱动机构驱动升降支架进行升起而复位之后，升降支架能够将被承托块托起，以使得浮动支架解除对电池包的挤压力，以便于电池包的取出。

附图说明

图1为本发明的电池包厚度测量设备的结构示意图；

图2为图1所示的电池包厚度测量设备的分解图；

图3为图1所示的电池包厚度测量装置的结构示意图；

图4为图3所示的电池包厚度测量装置的分解图。

图中：1、支撑柱；11、第一导轨；12、第二导轨；13、电机支撑框架；14、限位块；2、定滑轮；3、拉绳；4、浮动支架；41、架子本体；411、被承托块；412、定向柱；413、凸柱；414、第二滑块；42、压板；5、配重块；51、导向棒；6、升降支架；61、支架本体；611、定向孔；62、第一滑块；7、直线驱动机构；8、位移传感器；81、拉杆；9、罩盖；101、水平直线上下料驱动机构；102、平移板；103、弹性自动收缩卷筒；104、卷布；1041、卷布的放卷端；105、基座；1051、水平导轨；106、水平移动滑块；107、锁紧板条；1071、锁紧槽道。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。本文所使用的“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不代表是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1-图2示出了本发明一较佳实施例的电池包厚度测量设备，包括多个电池包厚度测量装置，多个电池包厚度测量装置间隔地分布，目的在于通过多个电池包厚度测量装置同时对单个电池包进行厚度的测量，即对单个电池包进行全面的厚度测量，从而可以提高对大尺寸电池包的测量结果的精确性；具体而言，当电池包尺寸较大时，其上表面的面积较大，局部测量不够精确，因而通过多个电池包厚度测量装置同时对电池包的上表面进行测量，可以提高检测精度。

具体测量过程以单个电池包厚度测量装置的工作原理为例，图3-图4示出了电池包厚度测量装置，电池包厚度测量装置包括支撑柱1、定滑轮2、升降支架6、直线驱动机构7和位移传感器8。

其中，支撑柱1沿铅垂方向延伸，并作为承重的主力，用以支撑整个电池包厚度测量装置的其他元器件。如此，支撑柱1可以长条状，可以是独立的一根柱子，也可以是框架结构中的一部分。显然，在本实施例中，为了便于表示和便于理解，同时为了简化结构，支撑柱1为一根独立的柱子。

定滑轮2安装于支撑柱1；定滑轮2绕接有拉绳3，拉绳3的一端连接有浮动支架4，拉绳3的另一端连接有配重块5。可以理解，根据定滑轮2的作用，通过定滑轮2改变作用力的方向，即利用配重块5平衡浮动支架4的重量，从而避免浮动支架4这一端的下落加速度过大，避免浮动支架4自由落体而挤压电池包(电池包由多个单体电池串联或并列组成)。

升降支架6用于作升降运动，从而拖动其他构件进行升降。具体而言，浮动支架4具有被承托块411，浮动支架4的被承托块411抵接在升降支架6的正上方，并受升降支架6承托，以避免浮动支架4下落的过程为自由落体运动，从而减少浮动支架4向下的冲击力，即避免浮动支架4冲击电池包而避免电池包受损。并且，被承托块411与升降支架6之间能够沿铅垂方向相互分离，从而使得浮动支架4抵接电池包时，浮动支架4不再下降，而升降支架6则可以继续下降，以确保浮动支架4确实地与电池包接触。

直线驱动机构7安装于支撑柱1，并驱动连接升降支架6，且用于驱动升降支架6进行升降运动。可以理解，直线驱动机构7可以是直线电机，也可以是无杆气缸，还可以是直线气缸，还可以是电机、齿轮和齿条三者的组合，还可以是电动推杆等。

位移传感器8安装于支撑柱1，位移传感器8的拉杆81与浮动支架4抵接，通过拉杆81对浮动支架4的最低高度和最高高度进行测量，并作差，从而得出电池包的厚度，进而判断电池包的厚度是否在加工误差范围内。

具体而言，为了使得浮动支架4可以依靠自身重力进行下降，在配重块5平衡浮动支架4这一侧的重量后，浮动支架4这一侧比配重块5的重量大50g-500g为佳，以保证工作时，直线驱动机构7驱动升降支架6下降时，浮动支架4在重力作用下自行下降，且浮动支架4的被承托快紧贴升降支架6，或直接与升降支架6分离而在拉绳3两端质量差的重力作用下缓慢掉落。由于浮动支架4下落前，位移传感器8的拉杆81与浮动支架4抵接并测得第一数值，当浮动支架4下落后并抵接在电池包的正上方，位移传感器8的拉杆81依然与浮动支架4抵接并测得第二数值，通过第一数值与第二数值作差，即可得出电池包的厚度。

显然，通过多个电池包厚度测量装置同时对单个电池包进行厚度的测量，可以提高对大尺寸电池包的测量结果的精确性。通过配重块5对浮动支架4的重量进行平衡，从而减缓浮动支架4依靠重力下降时的速度，避免浮动支架4对电池包进行高速度冲击，以防止电池包被撞击而损坏。通过定滑轮2改变作用力的方向，因而可以依靠配重块5的重量对浮动支架4进行平衡，该平衡方式无需利用电器元件，因而简单而实用。通过升降支架6对浮动支架4的被承托块411进行承托，以保证浮动支架4抵接电池包后，浮动支架4能够与升降支架6相互分离，从而避免直线驱动机构7的作用力传递给浮动支架4，即使得直线驱动机构7的作用力不会对电池包进行挤压，以避免电池包被压损。并且，借助于升降支架6对被承托块411进行承托，因而直线驱动机构7驱动升降支架6进行升起而复位之后，升降支架6能够将被承托块411托起，以使得浮动支架4解除对电池包的挤压力，以便于电池包的取出。

优选地，继续参见图3-图4，支撑柱1设有第一导轨11，升降支架6与第一导轨11适配，以提高升降支架6作升降运动时的运行稳定性和精确性。具体而言，升降支架6包括支架本体61和第一滑块62，支架本体61与直线驱动机构7驱动连接，支架本体61与第一滑块62通过螺丝紧固连接，第一滑块62与第一导轨11滑动配合。

同理，为了提高浮动支架4作升降运动时的运行稳定性和精确性，支撑柱1还设有第二导轨12，浮动支架4与第二导轨12适配，第二导轨12位于第一导轨11的下方，即浮动支架4位于升降支架6的下方，以使得整体结构较为紧凑。

优选地，升降支架6开设有定向孔611，定向孔611设在支架本体61上，浮动支架4具有定向柱412，定向柱412活动地插接定向孔611，被承托块411固定在定向柱412的顶部，即封盖在定向孔611的正上方。如此，可以防止浮动支架4摆动，即使得浮动支架4升降时稳定性更高。

优选地，支撑柱1固定有电机支撑框架13，直线驱动机构7安装在电机支撑框架13的上方，升降支架6容置在电机支撑框架13内，以通过电机支撑框架13对经常性运动的升降支架6进行保护。同时，也利用电机支撑框架13对位移传感器8进行固定，以使得总体结构较为紧凑。

优选地，浮动支架4包括架子本体41和压板42，压板42用于挤压电池包，压板42采用大理石材质制成，以能够通过磨床对压板42进行精加工，从而使得压板42的底面达到高精度级别，进而使得位移传感器8的测量结果更加精确。显然，定向柱412安装在架子本体41上。架子本体41设有第二滑块414，并通过第二滑块414与第二导轨12配合。

优选地，为了便于浮动支架4与位移传感器8的拉杆81进行抵接，并兼顾浮动支架4的尺寸，架子本体41设有凸柱413，凸柱413位于位移传感器8的拉杆81的正下方，并与拉杆81抵接。

优选地，架子本体41连接有罩盖9，凸柱413位于罩盖9围合的区域内，即罩盖9用于对位移传感器8的拉杆81进行保护。

优选地，定滑轮2设有两个，两个定滑轮2等高度地且对置地设在支撑柱1的相对两侧，拉绳3顺次地绕接两个定滑轮2。如此，可以适当地缩减定滑轮2的尺寸，并灵活地配合浮动支架4与升降支架6的连接需求和位置需求。

优选地，支撑柱1设有限位块14，限位块14设有导向孔，配重块5通过导向棒51与拉绳3进行连接，导向棒51活动插接在导向孔内。也即是说，通过导向孔对导向棒51进行导向，防止配重块5左右摇晃而影响位移传感器8的测量结果。特别地，由于配重块5的运动幅度较小，因而通过导向棒51与导向孔的配合，足以防止配重块5大幅度摆动。其中，另外说明的是，拉绳3可以是钢丝绳和塑料绳等等，而本实施例中，优选采用编织绳，编织绳柔性大，便于配合定滑轮2转向。

参见图1-图2，为了提高自动化工作性能，电池包厚度测量设备还包括水平直线上下料驱动机构101、与水平直线上下料驱动机构101驱动连接的平移板102，水平直线上下料驱动机构101用于驱动平移板102靠近或远离电池包厚度测量装置，即用于驱动平移板102在测量工位与上下料工位之间进行水平移动。电池包厚度测量设备还包括弹性自动收缩卷筒103、与弹性自动收缩卷筒103卷绕连接的卷布104，弹性自动收缩卷筒103设于电池包厚度测量设备的上下料工位，卷布的放卷端1041与平移板102固定连接，以使电池包厚度测量设备的上下料工位被卷布104遮挡。可以理解，弹性自动收缩卷筒103的最简化结构为卷簧与滚筒的组合，只要能够实现对卷布104的收放动作即可。如此，当水平直线上下料驱动机构101驱动平移板102进入测量工位时，卷布的放卷端1041跟随平移板102同步移动而使得卷布104被释放，从而使得平移板102上承载的电池包在测量工位上能够被电池包厚度测量设备进行厚度的检测，检测厚度完毕后，水平直线上下料驱动机构101驱动平移板102离开测量工位并恢复至上下料工位，随着卷布104的收缩，弹性自动收缩卷筒103将卷布104卷绕起来，当平移板102归位后，即可将电池包从平移板102上取下。需要说明的是，通过卷布104对上下料工位进行遮挡，可以避免电池包掉落至上下料工位的下方。具体而言，由于水平直线上下料驱动机构101与平移板102之间为刚性连接，为了保证水平直线上下料驱动机构101与平移板102之间的传动连接，无法设置一块固定板在上下料工位的上方，因为固定板会干涉水平直线上下料驱动机构101的运动，即导致水平直线上下料驱动机构101无法驱使平移板102运动到位；而卷布104可收缩的结构，则允许水平直线上下料驱动机构101设置在卷布104的正下方，因而满足运动空间的需求。可以理解，水平直线上下料驱动机构101可以是直线电机，也可以是无杆气缸，还可以是直线气缸，还可以是电机、齿轮和齿条三者的组合，还可以是电动推杆等。

优选地，为了在同一台设备上能够同时进行多个电池包的厚度测量，多个电池包厚度测量装置并排成列，且设有至少两列，每列构成一组集成装置，每组集成装置均配置有对应的水平直线上下料驱动机构101、平移板102、弹性自动收缩卷筒103和卷布104。

优选地，电池包厚度测量设备还包括基座105，基座105固定有水平导轨1051，各支撑柱1均连接有水平移动滑块106，各水平移动滑块106分别独立地与水平导轨1051活动配合。这样设置，当测量不同尺寸电池包的厚度时，可以根据实际需求调节相邻电池包厚度测量装置之间的间距，以能够调节电池包的被测量位置。

优选地，基座105还固定连接有锁紧板条107，锁紧板条107开设有锁紧槽道1071，锁紧槽道1071的延伸方向与水平导轨1051的延伸方向一致，各支撑柱1均通过至少两个螺丝锁止在锁紧槽道1071上。如此，使得各电池包厚度测量装置的水平位置可以单独调节，从而使得多个电池包厚度测量装置的相对位置更加合理。

简要而言，测量电池包的厚度时，以图2为例，先将两个电池包分别放到其中一块平移板102上，然后通过水平直线上下料驱动机构101驱使平移板102从上下料工位进入测量工位，接着，多个电池包厚度测量装置同步下降，即两组集成装置的各个电池包厚度测量装置同步下降，完成对两个电池包的厚度测量，测量结束后，在水平直线上下料驱动机构101的驱使下，平移板102从测量工位退出到上下料工位，以便于工人将电池包取下。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.电池包厚度测量设备，其特征在于，包括多个电池包厚度测量装置，多个所述电池包厚度测量装置间隔地分布；所述电池包厚度测量装置包括支撑柱(1)、定滑轮(2)、升降支架(6)、直线驱动机构(7)和位移传感器(8)；

所述定滑轮(2)安装于支撑柱(1)；所述定滑轮(2)绕接有拉绳(3)，所述拉绳(3)的一端连接有浮动支架(4)，所述拉绳(3)的另一端连接有配重块(5)；

所述浮动支架(4)的被承托块(411)抵接在所述升降支架(6)的正上方，并受所述升降支架(6)承托，且所述被承托块(411)与所述升降支架(6)之间能够沿铅垂方向相互分离；

所述直线驱动机构(7)安装于所述支撑柱(1)，并驱动连接所述升降支架(6)，且用于驱动所述升降支架(6)进行升降运动；

所述位移传感器(8)安装于所述支撑柱(1)，所述位移传感器(8)的拉杆(81)与所述浮动支架(4)抵接。

2.如权利要求1所述的电池包厚度测量设备，其特征在于，

所述支撑柱(1)设有第一导轨(11)，所述升降支架(6)与所述第一导轨(11)适配；

所述支撑柱(1)还设有第二导轨(12)，所述浮动支架(4)与所述第二导轨(12)适配，所述第二导轨(12)位于所述第一导轨(11)的下方；

所述升降支架(6)开设有定向孔(611)，所述浮动支架(4)具有定向柱(412)，所述定向柱(412)活动地插接所述定向孔(611)，所述被承托块(411)固定在所述定向柱(412)的顶部；

所述支撑柱(1)固定有电机支撑框架(13)，所述直线驱动机构(7)安装在所述电机支撑框架(13)的上方，所述升降支架(6)容置在所述电机支撑框架(13)内，所述位移传感器(8)固定在所述电机支撑框架(13)上。

3.如权利要求1所述的电池包厚度测量设备，其特征在于，所述浮动支架(4)包括架子本体(41)和压板(42)，所述压板(42)用于挤压电池包，所述压板(42)采用大理石材质制成。

4.如权利要求3所述的电池包厚度测量设备，其特征在于，所述架子本体(41)设有凸柱(413)，所述凸柱(413)位于所述位移传感器(8)的拉杆(81)的正下方，并与所述拉杆(81)抵接；所述架子本体(41)连接有罩盖(9)，所述凸柱(413)位于所述罩盖(9)围合的区域内。

5.如权利要求1所述的电池包厚度测量设备，其特征在于，所述定滑轮(2)设有两个，两个定滑轮(2)等高度地且对置地设在所述支撑柱(1)的相对两侧，所述拉绳(3)顺次地绕接两个所述定滑轮(2)。

6.如权利要求1所述的电池包厚度测量设备，其特征在于，所述支撑柱(1)设有限位块(14)，所述限位块(14)设有导向孔，所述配重块(5)通过导向棒(51)与所述拉绳(3)进行连接，所述导向棒(51)活动插接在所述导向孔内。

7.如权利要求1所述的电池包厚度测量设备，其特征在于，所述电池包厚度测量设备还包括水平直线上下料驱动机构(101)、与所述水平直线上下料驱动机构(101)驱动连接的平移板(102)，所述水平直线上下料驱动机构(101)用于驱动所述平移板(102)靠近或远离所述电池包厚度测量装置；所述电池包厚度测量设备还包括弹性自动收缩卷筒(103)、与弹性自动收缩卷筒(103)卷绕连接的卷布(104)，所述弹性自动收缩卷筒(103)设于所述电池包厚度测量设备的上下料工位，卷布的放卷端(1041)与所述平移板(102)固定连接，以使所述电池包厚度测量设备的上下料工位被所述卷布(104)遮挡。

8.如权利要求7所述的电池包厚度测量设备，其特征在于，多个所述电池包厚度测量装置并排成列，且设有至少两列，每列构成一组集成装置，每组集成装置均配置有对应的水平直线上下料驱动机构(101)、平移板(102)、弹性自动收缩卷筒(103)和卷布(104)。

9.如权利要求1所述的电池包厚度测量设备，其特征在于，多个所述电池包厚度测量装置并排成列，所述电池包厚度测量设备还包括基座(105)，所述基座(105)固定有水平导轨(1051)，各所述支撑柱(1)均连接有水平移动滑块(106)，各所述水平移动滑块(106)分别独立地与所述水平导轨(1051)活动配合。

10.如权利要求9所述的电池包厚度测量设备，其特征在于，所述基座(105)还固定连接有锁紧板条(107)，所述锁紧板条(107)开设有锁紧槽道(1071)，所述锁紧槽道(1071)的延伸方向与所述水平导轨(1051)的延伸方向一致，各所述支撑柱(1)均通过至少两个螺丝锁止在所述锁紧槽道(1071)上。

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