CN114993192B - 一种锂电行业自动测量厚度的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锂电行业自动测量厚度的设备，包括控制器、伺服下压机构、测距基准面、下压基准面，接触式位移传感器和激光测距***，待测产品放置在所述测距基准面上，所述伺服下压机构控制所述下压基准面移动至所述待测产品的上表面，所述测距基准面上设置有接触式位移传感器，所述下压基准面上设置有接触式位移传感器，所述激光测距***跟随所述下压基准面移动，所述激光测距***测量所述测距基准面与所述下压基准面之间的距离完成所述待测产品的厚度测量；所述控制器与伺服下压机构、所述接触式位移传感器和所述激光测距***均连接。是一款高精度自动检测电池厚度的设备。
Description
技术领域
本发明涉及锂电领域，特别涉及一种锂电行业自动测量厚度的设备。
背景技术
锂电领域中比如储能方壳电池的厚度公差涉及电池到模组的装配尺寸，如果尺寸偏差太大会导致后续工位无法装配。
现有的测量方法是通过量具人工测量，人工测量主要存在如下缺陷：手动、效率低，数据无法自动读取和显示；人工成本高、测量精度不稳定；良率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电行业自动测量厚度的设备，主要解决锂电领域中比如储能方壳电池在生产过程外形尺寸的监控。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种锂电行业自动测量厚度的设备，包括控制器、伺服下压机构、测距基准面、下压基准面，接触式位移传感器和激光测距***，待测产品放置在所述测距基准面上，所述伺服下压机构控制所述下压基准面移动至所述待测产品的上表面，所述测距基准面上设置有接触式位移传感器，所述下压基准面上设置有接触式位移传感器，所述激光测距***跟随所述下压基准面移动，所述激光测距***测量所述测距基准面与所述下压基准面之间的距离完成所述待测产品的厚度测量；所述控制器与伺服下压机构、所述接触式位移传感器和所述激光测距***均连接。
进一步地，在上述的锂电行业自动测量厚度的设备中，还包括测试平台，所述测距基准面为第一基准块的上表面，所述第一基准块置于所述测试平台上，测距基准面为电芯放置的工作台，所述第一基准块的材质为不锈钢或者大理石，所述测距基准面的平面度±0.02mm，所述下压基准面为第二基准块的上表面，所述第二基准块的材质为不锈钢或者大理石，所述下压基准面的平面度±0.02mm。
进一步地，在上述的锂电行业自动测量厚度的设备中，所述下压基准面连接有防止过压块，所述防止过压块的材质为尼龙块或者POM，所述防止过压块的厚度≥所述待测产品的厚度+10mm。
进一步地，在上述的锂电行业自动测量厚度的设备中，所述防止过压块设置有两个，两个所述防止过压块之间容纳所述待测产品。
进一步地，在上述的锂电行业自动测量厚度的设备中，还包括滑台导轨机构，所述滑台导轨机构包括滑台、导轨和无杆气缸，所述测距基准面设置在所述滑台上，所述滑台能够在所述导轨上移动，所述无杆气缸动作所述滑台移动。
进一步地，在上述的锂电行业自动测量厚度的设备中，所述滑台导轨机构还包括接近开关，所述接近开关对所述滑台进行到位检测，所述接近开关设置在所述测距基准面的两端面；所述接近开关与所述控制器连接。
进一步地，在上述的锂电行业自动测量厚度的设备中，所述测试平台上相对设置有两个第一立板，所述测距基准面、所述下压基准面和所述激光测距***均位于两个所述第一立板之间，两个所述第一立板的顶端连接有第一横板，所述伺服下压机构包括伺服电机、移动板和下压杆，所述伺服电机驱动所述下压杆下压，所述伺服电机设置在所述第一横板的上方，所述下压杆延伸至所述第一横板的下方，具有所述下压基准面的第二基准块的上端连接有第二横板，所述第二横板的上表面连接有两个支板，所述移动板的两端连接在所述两个支板上，所述支板上设置有卡槽，所述移动板的两端分别伸入至两个所述支板的所述卡槽内，所述下压杆下压驱动所述移动板移动，所述移动板带动所述下压基准面移动；所述激光则距仪设置在所述第二横板上。
进一步地，在上述的锂电行业自动测量厚度的设备中，所述移动板的下表面上设置有凸块，所述凸块的下端设置有压力传感器，在所述第二横板上并与所述压力传感器相对的位置上设置有接触式位移传感器，所述接触式位移传感器的***设置有保护块，所述第二横板连接有第一滑块，所述第一立板上竖向设置有第一滑道，所述第一滑块能够在所述第一滑道上滑动；所述压力传感器与所述控制器连接。
进一步地，在上述的锂电行业自动测量厚度的设备中，还包括浮动连接机构，所述浮动连接机构包括导向销、导向筒、顶板和挡板，所述第一横板的上方相对设置有两个第二立板，两个所述第二立板的顶端连接有第三横板，所述导向筒的一端连接在所述移动板上，所述导向筒的另一端向上方延伸，所述导向销的一端连接在所述顶板的下方，所述导向销的一端延伸至所述导向筒内，所述第一横板上设置有导向孔，所述导向孔供所述导向筒或者所述导向销穿过所述第一横板，所述导向孔的上表面设置有挡板，所述挡板用于阻挡所述导向销移动，所述下压杆依次穿过第三横板、顶板和第一横板，所述顶板连接有第二滑块，所述第二立板上竖向设置有第二滑道，所述第二滑块能够在所述第二滑道上滑动。
进一步地，在上述的锂电行业自动测量厚度的设备中，还包括显示器和报警器，所述显示器和所述报警器均与所述控制器连接；所述第一滑道的上方设置有限位块，所述限位块设置在所述第一立板上。
分析可知，本发明公开一种锂电行业自动测量厚度的设备，是一款高精度自动检测电池厚度的设备，具备自动测量，自动显示数据，自动记录，自动报警等功能，提高了工作效率和良品率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1本发明一实施例的结构示意图。
图2本发明一实施例的立体结构示意图。
附图标记说明：1、伺服下压机构；2、电机底座；3、第三横板；4、浮动连接器；5、激光测距***；6、接触式位移传感器；7、压力传感器；8、接触式位移传感器；9、测距基准面；10、滑台导轨机构；11、防止过压块；12、激光测距***；13、待测产品；14、第一横板；15、第二横板；16、顶板；17、下压杆；18、导向筒；19、移动板；20、保护块；21、凸块；22、第一立板；23、支板；24、挡板；25、第二立板；26、导向销；27、下压基准面。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”和“第三”等可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。
如图1至图2所示，根据本发明的实施例，提供了一种锂电行业自动测量厚度的设备，其特征在于，括控制器、伺服下压机构1、测距基准面9、下压基准面27，接触式位移传感器(8和6)和激光测距***(12和5)。待测产品13放置在测距基准面9上，伺服下压机构1控制下压基准面27移动至待测产品13的上表面，测距基准面9上设置有接触式位移传感器8，下压基准面27上设置有接触式位移传感器6，激光测距***跟随下压基准面27移动，激光测距***测量测距基准面9与下压基准面27之间的距离完成待测产品13的厚度测量；控制器与伺服下压机构1、接触式位移传感器(8和6)和激光测距***均连接。接触式位移传感器8放在测距基准面9上(也就是待测产品13下面)用于检测待测产品13的下表面与接触式位移传感器8接触，发射信号给激光测距***，激光测距***归零。接触式位移传感器6放在下压基准面27上用于检测下压机构到位后，接触式位移传感器6与待测产品13的上表面接触，发信号给伺服电机，伺服电机停止下压，同时发信号给激光测距***，此时开始计算待测产品13的厚度。
激光测距***包含激光则距仪(12和5)﹑放大器﹑控制***和通讯电缆，以上均为采购的标准件。伺服下压机构1使下压基准面27到达待测产品13的上表面，设定0点基准后，激光则距仪发射激光线束，通过光学反射，自动计算测距基准面9与下压基准面27之间的距离得到待测产品13的厚度。
本发明公开的一种锂电行业自动测量厚度的设备，是一款高精度自动检测电池厚度的设备，具备自动测量，提高了工作效率和良品率。
优选地，还包括测试平台，测距基准面9为第一基准块的上表面，第一基准块置于测试平台上，测距基准面9为电芯放置的工作台，第一基准块的材质为不锈钢或者大理石，测距基准面9的平面度±0.02mm，下压基准面27为第二基准块的上表面，第二基准块的材质为不锈钢或者大理石，下压基准面27的平面度±0.02mm。第一基准块和第二基准块的设计是为了保证测量精度。
优选地，下压基准面27连接有防止过压块11，防止过压块11的材质为尼龙块或者POM，防止过压块11的厚度≥待测产品13的厚度+10mm。防止过压块11设置有两个，两个防止过压块11之间容纳待测产品13。伺服下压机构1缓慢下行，下压基准面27上设置的接触式位移传感器6触碰到待测产品13后，自动停止下压，防止过压块11保护电芯不过压。伺服下压机构1缓慢下行的整个过程中，激光测距***持续测距，直到停止下压，测距结束后，将测距数据反馈给控制器记录，控制器将测试数据与设定的理论数据进行对比，计算偏差，并判断是否为合格品，并将结果传输到显示器(电子看板)上，供作业人员查看与管理。
优选地，还包括滑台导轨机构10，滑台导轨机构10包括滑台、导轨和无杆气缸，测距基准面9设置在滑台上，滑台能够在导轨上移动，无杆气缸动作滑台移动。滑台导轨机构10还包括接近开关，接近开关对滑台进行到位检测，接近开关设置在测距基准面9的两端面；接近开关与控制器连接。通过无杆气缸将滑台动作到设备外部，由外部执行机构将待测产品13放到测距基准面9上，滑台设置有到位检测接近开关，可检测到待测产品13到位，并且待测产品13底部接触到高精度的接触式位移传感器8，待测产品13通过无杆气缸动作到下压基准面27的下方。测距基准面9上设置的接触式位移传感器8触碰到待测产品13后，激光测距***自动标定归零，作为测距的原点，激光测距***以***标定为零的位置开始测距。
优选地，测试平台上相对设置有两个第一立板22，测距基准面9、下压基准面27和激光测距***均位于两个第一立板22之间，两个第一立板22的顶端连接有第一横板14，伺服下压机构1包括伺服电机、移动板19和下压杆17，伺服电机驱动下压杆17下压，伺服电机设置在第一横板14的上方，下压杆17延伸至第一横板14的下方，具有下压基准面27的第二基准块的上端连接有第二横板15，第二横板15的上表面连接有两个支板23，移动板19的两端连接在两个支板23上，具体的，支板23上设置有卡槽，移动板19的两端分别伸入至两个支板23的卡槽内。下压杆17下压驱动移动板19移动，移动板19带动下压基准面27移动；激光则距仪设置在第二横板15上。
优选地，移动板19的下表面上设置有凸块21，凸块21的下端设置有压力传感器7，在第二横板15上并与压力传感器7相对的位置上设置有接触式位移传感器6，接触式位移传感器6的***设置有保护块20，第二横板15连接有第一滑块，第一立板22上竖向设置有第一滑道，第一滑块能够在第一滑道上滑动；第一滑道的上方设置有限位块，限位块设置在第一立板22上，第一滑块通过底座与第二横板15连接，限位块能够阻止第二横板15向上移动过多。如果第二横板15向上移动过多，会造成下压基准面27与测距基准面9之间的距离过大，影响测量效率。压力传感器7与控制器连接。伺服下压机构1缓慢下行测距的过程中，除了设计有防过压机构(防止过压块11)，还集成有压力传感器7，当过压或者有异物的时候，设备能自动停机保护。
优选地，还包括浮动连接机构，浮动连接机构包括导向销26、导向筒18、顶板16和挡板24，第一横板14的上方相对设置有两个第二立板25，两个第二立板25的顶端连接有第三横板3，导向筒18的一端连接在移动板19上，导向筒18的另一端向上方延伸，导向销26的一端连接在顶板16的下方，导向销26的一端延伸至导向筒18内，第一横板14上设置有导向孔，导向孔供导向筒18或者导向销26穿过第一横板14，导向孔的上表面设置有挡板24，挡板24用于阻挡导向销26移动，下压杆17依次穿过第三横板3、顶板16和第一横板14，顶板16连接有第二滑块，第二立板25上竖向设置有第二滑道，第二滑块能够在第二滑道上滑动。具有上述结构设置的浮动连接机构能够为伺服下压机构1缓慢下行测距的过程中提供支持。
两个支板23和移动板19也是浮动连接设计，下压杆17下压驱动移动板19移动，移动板19带动下压基准面27移动。
第一滑道和第一滑块是具有水平垂直度的结构，浮动连接机构也是具有水平垂直度的结构，在同一个连接***中存在上(浮动连接机构)下(第一滑道和第一滑块)两个具有自己的水平垂直度的结构，如果使用栓接对设备的制造精度要求非常高。而且在同一个连接***里面有两组垂直滑动机构属于过约束设计，所以将移动板19(配合两个支板23)设计成浮动连接设计，能在设备运行过程中，有效的避免导向销26或者第一滑道和第一滑块卡住，对设备的加工精度要求也可以降低，节约成本。
设备还包括显示器和报警器，显示器和报警器均与控制器连接。显示器自动显示数据和自动记录数据，报警器自动报警等功能，提高了工作效率和良品率。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1)通过无杆气缸将滑台动作到设备外部，由外部执行机构将待测产品13放到测距基准面9上，滑台设置有到位检测接近开关，可检测到待测产品13到位，并且待测产品13底部接触到高精度的接触式位移传感器8，待测产品13通过无杆气缸动作到下压基准面27的下方。
2)测距基准面9上设置的接触式位移传感器8触碰到待测产品13后，激光测距***12自动标定归零，作为测距的原点，激光测距***以***标定为零的位置开始测距。
3)伺服下压机构1缓慢下行，下压基准面27上设置的接触式位移传感器8触碰到待测产品13后，自动停止下压，防止过压块11保护电芯不过压。伺服下压机构1缓慢下行的整个过程中，激光测距***持续测距，直到停止下压，测距结束后，将测距数据反馈给控制器记录，控制器将测试数据与设定的理论数据进行对比，计算偏差，并判断是否为合格品，并将结果传输到显示器(电子看板)上，供作业人员查看与管理。
4)伺服下压机构1缓慢下行测距的过程，除了设计有防过压机构，还集成有压力传感器7，当过压或者有异物的时候，设备能自动停机保护。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种锂电行业自动测量厚度的设备，其特征在于，包括控制器、伺服下压机构、测距基准面、下压基准面，接触式位移传感器和激光测距***，
待测产品放置在所述测距基准面上，所述伺服下压机构控制所述下压基准面移动至所述待测产品的上表面，
所述测距基准面上设置有第一接触式位移传感器，
所述下压基准面上设置有第二接触式位移传感器，
所述激光测距***跟随所述下压基准面移动，所述激光测距***测量所述测距基准面与所述下压基准面之间的距离完成所述待测产品的厚度测量；
所述控制器与伺服下压机构、所述第一接触式位移传感器、所述第二接触式位移传感器和所述激光测距***均连接，
所述测距基准面为第一基准块的上表面，
测距基准面为放置所述待测产品的工作台，所述第一基准块的材质为不锈钢或者大理石，所述测距基准面的平面度±0.02mm，
所述下压基准面为第二基准块的下表面，
所述第二基准块的材质为不锈钢或者大理石，所述下压基准面的平面度±0.02mm，
还包括测试平台，所述第一基准块置于所述测试平台上，
所述测试平台上相对设置有两个第一立板，所述测距基准面、所述下压基准面和所述激光测距***均位于两个所述第一立板之间，
两个所述第一立板的顶端连接有第一横板，
所述伺服下压机构包括伺服电机、移动板和下压杆，所述伺服电机驱动所述下压杆下压，所述伺服电机设置在所述第一横板的上方，所述下压杆延伸至所述第一横板的下方，
具有所述下压基准面的第二基准块的上端连接有第二横板，所述第二横板的上表面连接有两个支板，所述移动板的两端连接在所述两个支板上，所述移动板配合两个所述支板成浮动连接，
所述支板上设置有卡槽，所述移动板的两端分别伸入至两个所述支板的所述卡槽内，
所述下压杆下压驱动所述移动板移动，所述移动板带动所述下压基准面移动；
所述第二横板连接有第一滑块，所述第一立板上竖向设置有第一滑道，所述第一滑块能够在所述第一滑道上滑动；
所述第一滑道的上方设置有限位块，所述限位块设置在所述第一立板上，
还包括浮动连接机构，所述浮动连接机构包括导向销、导向筒、顶板和挡板，
所述第一横板的上方相对设置有两个第二立板，两个所述第二立板的顶端连接有第三横板，
所述导向筒的一端连接在所述移动板上，所述导向筒的另一端向上方延伸，
所述导向销的一端连接在所述顶板的下方，所述导向销的一端延伸至所述导向筒内，
所述第一横板上设置有导向孔，所述导向孔供所述导向筒或者所述导向销穿过所述第一横板，所述导向孔的上表面设置有挡板，所述挡板用于阻挡所述导向销移动，
所述下压杆依次穿过第三横板、顶板和第一横板，
所述顶板连接有第二滑块，所述第二立板上竖向设置有第二滑道，所述第二滑块能够在所述第二滑道上滑动，
所述移动板的下表面上设置有凸块，所述凸块的下端设置有压力传感器，
在所述第二横板上并与所述压力传感器相对的位置上设置有所述第二接触式位移传感器，
所述第二接触式位移传感器的***设置有保护块，
所述压力传感器与所述控制器连接。
2.根据权利要求1所述的锂电行业自动测量厚度的设备，其特征在于，所述下压基准面连接有防止过压块，
所述防止过压块的厚度≥所述待测产品的厚度+10mm，所述防止过压块设置有两个，两个所述防止过压块之间容纳所述待测产品。
3.根据权利要求2所述的锂电行业自动测量厚度的设备，其特征在于，
所述防止过压块的材质为尼龙块或者POM。
4.根据权利要求1所述的锂电行业自动测量厚度的设备，其特征在于，还包括滑台导轨机构，所述滑台导轨机构包括滑台、导轨和无杆气缸，
所述测距基准面设置在所述滑台上，所述滑台能够在所述导轨上移动，所述无杆气缸动作所述滑台移动。
5.根据权利要求4所述的锂电行业自动测量厚度的设备，其特征在于，
所述滑台导轨机构还包括接近开关，所述接近开关对所述滑台进行到位检测，
所述接近开关设置在所述测距基准面的两端面；
所述接近开关与所述控制器连接。
6.根据权利要求1所述的锂电行业自动测量厚度的设备，其特征在于，
所述激光测距***设置在所述第二横板上。
7.根据权利要求1所述的锂电行业自动测量厚度的设备，其特征在于，还包括显示器和报警器，
所述显示器和所述报警器均与所述控制器连接。
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