一种锂电池厚度测量系统

摘要

本发明提出了一种锂电池厚度测量系统包括X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、凸轮上顶机构以及音圈下压机构，所述Y轴导轨与所述X轴导轨滑动连接，所述Y轴导轨可沿所述X轴导轨滑动，所述Z轴导轨与所述Y轴导轨滑动连接，所述Z轴导轨可沿所述Y轴导轨滑动；所述凸轮上顶机构与所述Z轴导轨固定连接，所述凸轮上顶机构上设有竖直导轨，所述竖直导轨上设有下压头，所述下压头沿所述竖直导轨滑动；所述音圈下压机构与所述Z轴导轨滑动连接，所述音圈下压机构可沿Z轴导轨上下滑动。本发明的锂电池厚度测量系统作用于待测量对象上的压力能精确控制，精度达到±0.5g；厚度测量值精度高，达到±0.003mm；能适用于不同厚度，不同位置的厚度测量，测量周期短。

权利要求

1.一种锂电池厚度测量系统，其特征在于：包括X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、凸轮上顶机构以及音圈下压机构，所述Y轴导轨与所述X轴导轨滑动连接，所述Y轴导轨可沿所述X轴导轨滑动，所述Z轴导轨与所述Y轴导轨滑动连接，所述Z轴导轨可沿所述Y轴导轨滑动；所述凸轮上顶机构与所述Z轴导轨固定连接，所述凸轮上顶机构上设有竖直导轨，所述竖直导轨上设有下压头，所述下压头沿所述竖直导轨滑动；所述音圈下压机构与所述Z轴导轨滑动连接，所述音圈下压机构可沿Z轴导轨上下滑动，所述音圈下压机构包括滑块座、位移传感器、音圈电机、滑动块、测力传感器以及上压头，所述滑块座与所述Z轴导轨滑动连接，所述位移传感器与所述滑动块连接，所述滑块座上设有直线导轨，所述滑动块与所述直线导轨滑动连接，所述滑动块依次连接测力传感器以及上压头，所述音圈电机的动子与所述滑动块连接，所述音圈电机的定子与所述滑块座连接；

所述凸轮上顶机构包括机构底座和凸轮，所述机构底座与所述Z轴导轨固定连接，所述凸轮与伺服电机的输出端连接，所述凸轮驱动所述下压头沿竖直导轨运动；

所述音圈下压机构还包括音圈定子座和音圈动子座，所述音圈定子座与所述滑块座连接，所述音圈电机的定子与所述音圈定子座连接，所述音圈电机的动子与所述音圈动子座连接，所述位移传感器插接在所述音圈动子座中，所述音圈动子座与所述滑动块连接；

所述音圈下压机构还包括调力螺杆、弹簧移动座、拉伸弹簧，所述调力螺杆插接在所述音圈定子座中，所述调力螺杆与所述弹簧移动座螺纹连接，所述弹簧移动座与所述拉伸弹簧的一端连接，所述拉伸弹簧的另一端与所述滑动块连接。

2.如权利要求1所述的锂电池厚度测量系统，其特征在于：所述位移传感器插接在所述音圈定子座中。

3.如权利要求1所述的锂电池厚度测量系统，其特征在于：所述测力传感器与上压头之间设有压头座。

说明书

一种锂电池厚度测量系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种锂电池厚度测量系统。

背景技术

[0002] 现有技术中一种锂电池厚度测量系统是将电机直接驱动测量压头，接触压力和测量厚度值由电机间接获得，测量精度低、误差大、测量周期长。

[0003] 现有技术中另一种锂电池厚度测量系统是将电机直接驱动测量压头，接触压力由测量传感器读取，测量厚度值由电机间接获得，测量精度低，误差大，测量周期长。

发明内容

[0004] 本发明提出一种锂电池厚度测量系统，解决了现有技术中的测量系统测量精度低，误差大，测量周期长等缺陷。

[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：一种锂电池厚度测量系统，包括X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、凸轮上顶机构以及音圈下压机构，所述Y轴导轨与所述X轴导轨滑动连接，所述Y轴导轨可沿所述X轴导轨滑动，所述Z轴导轨与所述Y轴导轨滑动连接，所述Z轴导轨可沿所述Y轴导轨滑动；所述凸轮上顶机构与所述Z轴导轨固定连接，所述凸轮上顶机构上设有竖直导轨，所述竖直导轨上设有下压头，所述下压头沿所述竖直导轨滑动；所述音圈下压机构与所述Z轴导轨滑动连接，所述音圈下压机构可沿Z轴导轨上下滑动，所述音圈下压机构包括滑块座、位移传感器、音圈电机、滑动块、测力传感器以及上压头，所述滑块座与所述Z轴导轨滑动连接，所述位移传感器与所述滑动块连接，所述滑块座上设有直线导轨，所述滑动块与所述直线导轨滑动连接，所述滑动块依次连接测力传感器以及上压头，所述音圈电机的动子与所述滑动块连接，所述音圈电机的定子与所述滑块座连接。

[0006] 进一步，所述凸轮上顶机构包括机构底座和凸轮，所述机构底座与所述Z轴导轨固定连接，所述凸轮与伺服电机的输出端连接，所述凸轮驱动所述下压头沿竖直导轨运动。

[0007] 进一步，所述音圈下压机构还包括音圈定子座和音圈动子座，所述音圈定子座与所述滑块座连接，所述音圈电机的定子与所述音圈定子座连接，所述音圈电机的的动子与所述音圈动子座连接，所述位移传感器插接在所述音圈动子座中，所述音圈动子座与所述滑动块连接。

[0008] 进一步，所述音圈下压机构还包括调力螺杆、弹簧移动座、拉伸弹簧，所述调力螺杆插接在所述音圈定子座中，所述调力螺杆与所述弹簧移动座螺纹连接，所述弹簧移动座与所述拉伸弹簧的一端连接，所述拉伸弹簧的另一端与所述滑动块连接。

[0009] 进一步，所述位移传感器插接在所述音圈定子座中。

[0010] 进一步，所述测力传感器与上压头之间设有压头座。

[0011] 本发明的有益效果为：本发明的锂电池厚度测量系统作用于待测量对象上的压力能精确控制，精度达到±0.5g；厚度测量值精度高，达到±0.003mm；能适用于不同厚度，不同位置的厚度测量；可连续对同一测量对象多个位置测量；软件智能控制，自动化程度高；采用伺服电机、音圈电机驱动，高加速度，测量周期短。

附图说明

[0012] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0013] 图1为本发明一种锂电池厚度测量系统一个实施例的立体结构示意图；

[0014] 图2为图1所示锂电池厚度测量系统的拆分结构示意图；

[0015] 图3为图1所示锂电池厚度测量系统的音圈下压机构的拆分结构示意图；

[0016] 图4为锂电池的立体结构示意图；

[0017] 图5为图1所示锂电池厚度测量系统测量时与测量平台结合的结构示意图；

[0018] 附图中：1-滑块座；2-直线导轨；3-位移传感器；4-调节螺杆；5-音圈定子座；6-弹簧移动座；7-音圈电机；8-拉伸弹簧；9-音圈动子座；15-滑动块；16-测力传感器；17-压头座；18-上压头；21-X轴导轨；22-Y轴导轨；23-Z轴导轨；24-凸轮上顶机构；241-下压头；25-音圈下压机构；31-锂电池；311-正极耳；312-负极耳。

具体实施方式

[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0020] 如图1-3所示，一种锂电池厚度测量系统，包括X轴导轨21、Y轴导轨22、Z轴导轨23、凸轮上顶机构24以及音圈下压机构25，所述Y轴导轨22与所述X轴导轨21滑动连接，所述Y轴导轨22可沿所述X轴导轨21滑动，所述Z轴导轨23与所述Y轴导轨22滑动连接，所述Z轴导轨23可沿所述Y轴导轨22滑动；所述凸轮上顶机构24与所述Z轴导轨23固定连接，所述凸轮上顶机构24上设有竖直导轨，所述竖直导轨上设有下压头241，所述下压头241沿所述竖直导轨滑动；所述音圈下压机构25与所述Z轴导轨23滑动连接，所述音圈下压机构25可沿Z轴导轨23上下滑动，所述音圈下压机构25包括滑块座1、位移传感器3、音圈电机7、滑动块15、测力传感器16以及上压头18，所述滑块座1与所述Z轴导轨23滑动连接，所述位移传感器3与所述滑动块15连接，所述滑块座1上设有直线导轨2，所述滑动块15与所述直线导轨2滑动连接，所述滑动块15依次连接测力传感器16以及上压头18，所述音圈电机7的动子与所述滑动块15连接，所述音圈电机7的定子与所述滑块座1连接。

[0021] 所述凸轮上顶机构24包括机构底座和凸轮，所述机构底座与所述Z轴导轨23固定连接，所述凸轮与伺服电机的输出端连接，所述凸轮驱动所述下压头241沿竖直导轨运动。

[0022] 所述音圈下压机构25还包括音圈定子座5和音圈动子座9，所述音圈定子座5与所述滑块座1连接，所述音圈电机7的定子与所述音圈定子座5连接，所述音圈电机7的的动子与所述音圈动子座9连接，所述位移传感器3插接在所述音圈动子座9中，所述音圈动子座9与所述滑动块15连接。

[0023] 所述音圈下压机构25还包括调力螺杆4、弹簧移动座6、拉伸弹簧8，所述调力螺杆4插接在所述音圈定子座5中，所述调力螺杆4与所述弹簧移动座6螺纹连接，所述弹簧移动座6与所述拉伸弹簧8的一端连接，所述拉伸弹簧8的另一端与所述滑动块15连接。

[0024] 所述位移传感器3插接在所述音圈定子座5中。

[0025] 所述测力传感器16与上压头18之间设有压头座17。

[0026] 如图4、5所示，本发明的锂电池厚度测量系统的工作原理如下：

[0027] 移动及校正下压头上表面与测量平台上表面在同一平面，向下移动上压头下表面距离下压头上表面0.5mm，移动音圈下压机构，使上下压头接触，测力传感器反馈上下压头接触时的压力值，通过音圈电机调整此压力值大小直至预设值，此时读得位移传感器显示数值D1。

[0028] 上下压头与待测量对象上下两面接触，音圈电机驱动上压头增大作用于待测量对象上的压力，测力传感器反馈测量端压力，音圈电机对输出压力实时调整，直至达到预设值。此时读取位移传感器显示数值D2，即可测量出待测量对象厚度D＝D2-D1。

[0029] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。