卷芯直径测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及圆柱锂电池测量技术领域，特别涉及一种卷芯直径测量装置。


背景技术：

2.近些年，新能源市场蓬勃爆发，圆柱锂离子电池因其工艺简单成熟，良品率高，成本低，电性能及安全性能优异在电动车、电动工具、数码等多种领域内被广泛使用。圆柱锂离子电池规格较多，较之传统的18650电池，21700电池体积更大，电池容量和能量密度更高，在市场上的使用率越来越高。
3.卷芯直径的大小是圆柱电池的重要参数和指标，直径过大会直接导致装配时入壳剐蹭造成短路，甚至无法入壳，影响良率和流转效率。目前，现有的直径测量工具主要包括卡尺、通止规等，因为卷芯较软，导致测量结果不够准确，进而无法保证圆柱锂电池的装配质量及安装效率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种卷芯直径测量装置，以得到准确的卷芯直径数据，以便于卷芯顺利入壳，从而提高其安装效率及装配质量。
5.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种卷芯直径测量装置，用于圆柱锂离子电池的卷芯直径测量，所述测量装置包括支撑装置，所述支撑装置支撑所述卷芯以使所述卷芯保持在一确定位置上；
7.两个测距部件，两个所述测距部件以一确定的间距保持在所述卷芯的径向两侧，以完成各所述测距部件至所述卷芯表面之间的距离检测。
8.进一步的，所述支撑装置可驱动的枢转保持在一支撑架上，因所述支撑装置的枢转，所述卷芯绕以自身轴线为轴的同步转动。
9.进一步的，所述支撑装置设有驱使其转动的驱动部。
10.进一步的，所述支撑装置上设有驱动轮，以供所述驱动部驱动，所述驱动轮为链轮或皮带轮。
11.进一步的，所述支撑架抵接支撑在所述支撑装置两端，所述支撑装置的两端分别设有驱动轮，所述卷芯设于两支撑架之间，所述支撑架分别设于所述驱动轮与所述卷芯之间。
12.进一步的，所述支撑装置构造为轴件，所述支撑装置贯穿所述卷芯的卷芯孔，以使所述卷芯随所述支撑装置被驱动的枢转而转动。
13.进一步的，所述支撑装置上套设有用于固定所述卷芯在一确定位置的定位机构，所述定位机构相对设置在所述卷芯的两端。
14.进一步的，所述定位机构因自身弹性具有施加于所述卷芯上的弹性抵压力，以将所述卷芯抵紧定位于所述支撑装置对应所述测距部件的位置。
15.进一步的，所述测距部件采用激光测距传感器。
16.进一步的，其中一个所述测距部件设于底座上，所述支撑装置以及所述卷芯保持在所述底座上的一固定位置，在所述底座上方有用于放置另一个所述测距部件的上壳体，所述支撑装置以及卷芯可被操作地扣护在所述上壳体内，并使所述上壳体与所述底座之间形成密闭空间。
17.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
18.(1)本实用新型的卷芯直径测量装置通过将卷芯设置在两个测距部件之间，两个测距部件分别对卷芯外径进行测距，从而可通过已知的两个测距部件之间的距离与两个测距部件对卷芯外径的距离之差得出卷芯的直径。该卷芯直径测量装置具有测径速度快、测量数据准确，因其不与卷芯外径接触，从而可避免现有测量工具测量过程中对卷芯压力的变形而引起的测量数据误差大，装配质量差的问题。
19.(2)通过设置支撑架，使支撑装置可驱动的枢转保持在一固定位置，支撑装置的枢转带动卷芯同步转动，进而可通过两个测距部件对卷芯的圆度进行测量，具有超差直径的卷芯进行返修，提高电池卷芯装配效率，避免不合格品流入下道工序。
20.(3)通过设置驱动部，以驱动支撑装置上的驱动轮，采用皮带传动或链传动的方式驱动，结构简单，易于实施。
21.(4)通过在支撑装置两端设置有两个驱动轮，通过驱动部与支撑装置两端的驱动轮之间的传动链或传动皮带，以使支撑装置可平衡的保持在支撑架上，从而可实现对卷芯的装卸，提高了卷芯检测的效率。
22.(5)通过将支撑装置构造为轴件，可使其与卷芯孔相适配，从而使卷芯绕其自身轴线转动，提高检测数据的准确度。
23.(6)通过设置在卷芯两端的定位机构，将卷芯在其轴向定位，以使卷芯与两个测距部件的位置相对应，且不会轴向窜动，从而提高检测数据的准确度。
24.(7)将定位机构通过自身弹性压力将卷芯抵压在支撑装置上，避免了固定卷芯时对其产生的硬接触，可使被检测的卷芯不被挤压损坏，且卷芯通过定位机构可拆卸设置，可便于卷芯的安装和更换。
25.(8)采用上壳体和底座将两个测距部件相对固定在一固定位置，并通过护罩的扣护，使本实用新型的卷芯直径测量装置在测距过程中，避免激光外露照射对操作者造成伤害。
附图说明
26.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
27.图1为本实用新型实施例所述的卷芯直径测量装置的立体示意图；
28.图2为本实用新型实施例所述的卷芯直径测量装置不包含上壳体的立体示意图；
29.图3为本实用新型实施例所述的定位机构的立体示意图。
30.附图标记说明：
31.1、卷芯；2、支撑装置；3、测距部件；4、支撑架；5、驱动轮；6、定位机构；7、底座；8、上壳体；
32.61、第一垫片；62、第二垫片；63、弹簧；64、定位销。
具体实施方式
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
37.本实施例涉及一种卷芯直径测量装置，该卷芯直径测量装置用于圆柱锂离子电池的卷芯直径测量，该卷芯直径测量装置包括支撑装置2，支撑装置2支撑卷芯1以使卷芯1保持在一确定位置上。两个测距部件3，两个测距部件3以一确定的间距保持在卷芯1的径向两侧，以完成各测距部件3至卷芯1表面之间的距离检测。
38.整体结构上，本实施例的卷芯直径测量装置通过支撑装置2将卷芯1保持固定，再通过卷芯1径向两侧设置的两个测距部件3，且两个测距部件3之间的距离为设定好的确定距离，通过该确定距离与两个测距部件3测量的两个距离值的和的差值，即为该位置的卷芯1的直径。
39.基于上述整体介绍，具体而言，本实施例的卷芯测量装置的一种示例性结构如图1至图2所示，其中，在本示例性结构中，作为优选的设置形式，测距部件3具体采用激光测距传感器，以使得到的卷芯1直径数据更加准确。分设于卷芯1径向两侧的两个测距部件3与卷芯1对正布置，能使对应布置的两个测距部件3分别对卷芯1的直径表面距离进行精确测量，从而避免使用现有的卡尺、卡规等测量工具对卷芯1外径卡压而造成的测量数据误差大，而引起的卷芯1装配时刮蹭或无法入壳的情况。当然，测距部件3不局限于激光测距传感器，还可以为如光电式位置传感器或磁位置传感器等其它位置传感器。
40.此外，本实施例中，其中一个测距部件3设于底座7上，支撑装置2以及卷芯1保持在底座7上的一固定位置，在底座7上方有用于放置另一个测距部件3的上壳体8，支撑装置2以及卷芯1可被操作地扣护在上壳体8内，并使上壳体8与底座7之间形成密闭空间。作为本实施例的一种具体实施方式，如图2所示，底座7构造为长方体结构，上壳体8构造为向底座7一端开口的壳体，且当上壳体8扣压在底座7上时，与底座7形成密闭空间。以保障在测距部件3测量过程中，激光与外界隔离，避免造成对操作者的损伤。
41.并且，仍如图2所示，支撑装置2及卷芯1维持在底座7上方的固定位置，以使固定安装于底座7和上壳体8的两个测距部件3可准确地对卷芯1的直径进行距离测量，从而达到精
确测量的目的。
42.另外，在底座7上还设有主控板、显示屏以及操作按键，操作按键包括电源开关键、旋转角度键、测试开始键。测量时，可通过操作按键对卷芯1检测，通过主控板收集测距部件3的检测数据，并进行计算，并由显示屏进行显示，即可判断该卷芯1的直径是否超过允许误差值。当该卷芯1测量完毕后，操作者将上壳体8抬起并脱离底座7，对支撑装置2上的卷芯1进行更换，进行下一个卷芯1的直径测量。本实施例的卷芯直径测量装置操作简单，结构简化易实施。
43.本实施例的支撑装置2可驱动的枢转保持在一支撑架4上，因支撑装置2的枢转，卷芯1绕以自身轴线为轴的同步转动。作为本实施例的一种具体实施方式，如图2所示，该支撑架4为垂直固定在底座7上的长条体，可与底座7焊接固定或销接固定以确保支撑装置2与底座7上平面平行，且其中一个测距部件3设置在底座7上平面，其检测端正对于卷芯1直径，位于上壳体8上的另一个测距部件3设于上壳体8内腔的底面，其检测端正对于卷芯1直径。
44.具体来说，当卷芯1随支撑装置2被驱动的绕其轴心转动一个角度，两个测距部件3对卷芯1测距一次，驱使支撑装置2沿其轴心转动一周，并在不同的预设角度下进行多次测量，即可得到卷芯1的最大直径，将以上测得的多个直径数据汇总，最大值即为卷芯1最大直径；进而分析每组激光不同旋转角度下的直径大小差异，即可判断卷芯1的圆度情况；不仅可测量卷芯1的圆度，还可以更准确地将超过预设误差地卷芯1识别，从而保证了卷芯1的装配效率并提高圆柱锂电池的质量。
45.如图2所示，本实施例的支撑装置2设有驱使其转动的驱动部，具体的驱动部为伺服电机，在伺服电机的输出轴上设置有主动轮，并于支撑装置2上设有驱动轮5，以供驱动部驱动，驱动轮5为链轮或皮带轮。该驱动结构简单，易于实施。
46.本实施例中，为了便于支撑装置2便于拆卸，支撑架4抵接支撑在支撑装置2两端，支撑装置2的两端分别设有驱动轮5，卷芯1设于两支撑架4之间，支撑架4分别设于驱动轮5与卷芯1之间。具体结构上，如图2所示，支撑装置2架设在两个支撑架4上，并使卷芯1设置在两个支撑架4之间。两个驱动轮5固定连接在支撑装置2的两端，并使左端的支撑架4设于左端驱动轮5与卷芯1左侧之间，右端的支撑架4设于卷芯1右侧与驱动轮5之间。当链传动或皮带传动使支撑装置2两端的驱动轮5被限制在支撑架4上进行枢转时。支撑装置2可平衡的枢转而不脱离。本实施例的支撑装置2，在卷芯1检测完毕后，可拆卸并脱离支撑架4，进而实现对卷芯1进行更换。
47.为了便于使卷芯1固定在支撑装置2上，本实施例地支撑装置2构造为轴件，支撑装置2贯穿卷芯1的卷芯孔，以使卷芯1随支撑装置2被驱动的枢转而转动。支撑装置2的外径与卷芯1的卷芯孔相适配，其配合精度应小于卷芯1直径所允许的误差值，当驱动支撑装置2时，可使卷芯1转动过程中不产生径向晃动，以确保检测结果的准确性。需要提出的是，针对不同规格的卷芯1的卷芯孔，支撑装置2均可做出适应性的多种外径尺寸，或适应于卷芯孔的不同外形设置，从而使该卷芯1直径测量装置的适应性提高。
48.此外，本实施例的支撑装置2上套设有用于固定卷芯1在一确定位置的定位机构6，定位机构6相对设置在卷芯1的两端。具体结构上，仍如图2所示，本实施例的定位结构相对对称抵接在卷芯1的两端，当然，也可以将卷芯1的一端设置有固定在支撑装置2上的限位，在另一端设置定位机构6以对卷芯1进行定位。
49.本实施例的定位机构6因自身弹性具有施加于卷芯1上的弹性抵压力，以将卷芯1抵紧定位于支撑装置2对应测距部件3的位置。具体结构上，如图2和图3所示，本实施例的定位机构6包括抵接于卷芯1一端的第一垫片61，与第一垫片61间隔设置并对其进行压紧的第二垫片62，以及抵接于第一垫片61和第二垫片62之间的弹簧63，卷芯1因弹簧63的顶推而形成弹性抵压力，且第二垫片62被限制的设置向远离卷芯1方向移动。且第二垫片62远离第一垫片61的一端抵接有定位销64，在连接装置上设置有用于容纳定位销64的通槽。通过定位销64限位，使第一垫片61具有向卷芯1一端施加的弹性。将定位机构6通过自身弹性压力将卷芯1抵压在支撑装置2上，避免了固定卷芯1时对其产生的硬接触，可使被检测的卷芯1不被挤压损坏，且卷芯1通过定位机构6可拆卸设置，可便于卷芯1的安装和更换。
50.本实施例的卷芯直径测量装置，通过设置支撑装置2使卷芯1保持在一确定位置上，并通过固定间距设置在卷芯1径向两端的测距部件3，得到两个测距部件3距离卷芯1外周的距离，从而可算得准确的卷芯1直径。并通过驱动部驱动卷芯1沿其轴心转动，可测量该卷芯1的最大直径以及圆度，既有效避免现有测量手段对卷芯1的刮蹭，又保证圆柱锂电池的装配质量。
51.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。