CN102540097B - 一种聚合物电池的全自动测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚合物电池的全自动测试系统，它包括：与系统PLC电连接且依次设置的升降机构、进料机构、测试机构、收料机构，所述升降机构包括一水平移动装置以及一竖直移动装置，设置于竖直移动装置上的托盘，所述进料机构包括吸盘装置和吸空盘装置，所述测试机构包括设置于转盘上的进料工作位，以及按照工位先后顺序设置的测试扫描工位、测试工位二、测试工位三、收料工位，所述收料机构包括可水平竖直移动的收料机械手、设置于收料机械手下端的收料吸盘，收料机构还包括收料盘装置。本发明能够全自动的对聚合物电池进料、测试、收料，提高了工作效率。

Description

一种聚合物电池的全自动测试系统

【技术领域】

本发明涉及一种聚合物电池的测试系统。

【背景技术】

聚合物电池的测试包括：条码扫描、电压、充(放)电电流、温度、条码比对、上锁等十几项项目的测试，目前大多数国内厂商仍然采用传统的测试，手工将电池放入治具，对十几个项目一次性测试，一次测试需要较长的时间，而其中只有电压、充(放)电电流的测试需要使用专用的测试设备。专用测试设备的使用率不高，而且人工测试存在重大缺陷，其主要表现在：1、产品量大时需要投入的专用测试设备和人员多，导致企业成本大大增加。2、目前我国电芯核心工序CPK值(制造能力指数，数值越高说明产品成品率和一致性越高，日韩企业目前在3.6以上)均在1.33以下，测试压力巨大。而手工作业操作者劳动强度高，极易造成人员疲劳，产品一致性和可靠性难以保证。3、人工测试后数据上传和分析难度大，准确性也难以保证，给企业质量分析、控制带来不利。4、人工测试难以杜绝因人员失误OK与NG的电池混同现象。

目前小部分企业也开始采用半自动或自动测试，但目前国内企业所有的半自动、自动测试设备也存在着不足，主要表现在：1、测试效率低，目前国内企业所用半自动、自动测试设备测试项目都比较单一测试效率也比较低。2、半自动测试存在无法自动上料、取料等缺陷，工人劳动强度依然很大。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种聚合物电池的全自动测试系统，它能够全自动的对聚合物电池进料、测试、收料，整个工序采用全自动，提高了工作效率。

本发明是这样实现的：

一种聚合物电池的全自动测试系统，它包括：与系统PLC电连接且依次设置的升降机构、进料机构、测试机构、收料机构，所述升降机构包括蜗杆组件，控制蜗杆组件横向移动的横向步进电机，控制蜗杆组件上蜗杆纵向移动的纵向步进电机，设置于蜗杆组件的蜗杆上端的托盘，所述进料机构包括吸盘装置和吸空盘装置，所述测试机构包括设置于转盘上的进料工作位，以及按照工位先后顺序设置的测试扫描工位、测试工位二、测试工位三、收料工位，所述收料机构包括可水平竖直移动的收料机械手、设置于收料机械手下端的收料吸盘，收料机构还包括收料盘装置。

进一步的，所述进料机构的吸盘装置具体包括：进料机械手，设置于进料机械手下端的进料吸盘，控制进料机械手纵向移动的纵向进料气缸，控制进料机械手横向移动的横向进料电机，所述吸空盘装置具体包括：吸空盘，控制吸空盘纵向移动的纵向吸空盘气缸，控制吸空盘横向移动的横向吸空盘气缸，所述进料机构还设有对应升降机构托盘上电芯的第一接近开关和第二接近开关，所述进料吸盘和吸空盘均通过电磁阀连接到真空发生器。

进一步的，所述测试机构的测试扫描工位具体包括扫描器、测试气缸，设置于测试气缸下端的测试探针，所述测试工位二、测试工位三均包括测试气缸以及设置于测试气缸下的测试探针，所述测试探针通过通信盒连接到上位机，所述测试机构上设置有对应进料机械手上电芯的第三接近开关。

进一步的，所述收料机构具体包括收料机械手、控制收料机械手横向移动的横向收料电机，控制收料机械手纵向移动的纵向收料气缸，所述收料机械手的下端设置有收料吸盘，所述收料吸盘通过电磁阀连接到真空发生器，所述收料机构的收料盘装置包括通过收料步进电机实现移动的OK盘和NG盘，在所述收料机械手上还设置有第四接近开关。

本发明的优点在于：

本发明设置有与系统PLC电连接且依次设置的升降机构、进料机构、测试机构、收料机构，将电芯设置于升降机构的托盘，然后通过升降机构调整到进料机构合适的位置，进料机构将电芯传送到测试机构进行扫描测试，然后根据测试结果，通过收料机构分类收料，全程为自动化操作，克服了人工操作的问题，提高了整个工作效率。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的俯视结构示意图。

图2是本发明的升降机构的结构示意图。

图3是本发明的进料机构的结构示意图。

图4是本发明的测试机构的结构示意图。

图5是本发明的收料机构收料机械手的结构示意图。

图6是本发明的收料机构收料盘装置的结构示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1至图6所示，对本发明的实施例进行详细的说明。

参阅图1，本发明一种聚合物电池的全自动测试系统，它包括：与系统PLC电连接且依次设置的升降机构1、进料机构2、测试机构3、收料机构4。

结合图2，所述升降机构1包括一水平移动装置以及一竖直移动装置，设置于竖直移动装置上的托盘15。所述升降机构具体包括：蜗杆组件11，控制蜗杆组件11横向移动的横向步进电机12，控制蜗杆组件11上蜗杆13纵向移动的纵向步进电机14，设置于蜗杆组件11的蜗杆13上端的托盘15。所述蜗杆组件11可以在横向步进电机12的作用下进行横向的移动，在水平移动方向上设置有第一行程开关16；所述蜗杆组件11可以在纵向步进电机14的作用下，蜗杆13进行纵向的移动，在竖直移动方向上设置有第二行程开关17。

结合图3，所述进料机构2包括吸盘装置21和吸空盘装置22。所述进料机构2的吸盘装置21具体包括：进料机械手211，设置于进料机械手211下端的进料吸盘212，所述进料机械手211上设有第二接近开关213，所述第二接近开关213位于进料吸盘212的上端。进料机构2还包括：控制进料机械手211纵向移动的纵向进料气缸214，控制进料机械手211横向移动的横向进料电机215。所述吸空盘装置22包括：吸空盘221，控制吸空盘221纵向移动的纵向吸空盘气缸222，控制吸空盘221横向移动的横向吸空盘气缸223。所述进料机构2还设有对应升降机构1托盘15上电芯的第一接近开关23。所述进料吸盘212和吸空盘221均通过电磁阀连接到真空发生器，系统PLC通过电磁阀控制进料吸盘212和吸空盘221进行抽真空。

结合图4，所述测试机构3包括设置于转盘31上的进料工作位32，以及按照工位先后顺序设置的测试扫描工位33、测试工位二34、测试工位三35、收料工位36。所述进料工作位32可以通过转盘31依次转动到测试扫描工位33、测试工位二34、测试工位三35、收料工位36。所述测试扫描工位33包括扫描器331、测试气缸，设置于测试气缸下端的测试探针，所述测试工位二34、测试工位三35均包括测试气缸以及设置于测试气缸下的测试探针，所述测试探针通过通信盒37连接到上位机。所述测试机构3上设置有对应进料机械手211上电芯的第三接近开关38。

结合图5，所述收料机构4具体包括收料机械手41、控制收料机械手41横向移动的横向收料电机42，控制收料机械手41纵向移动的纵向收料气缸43。所述收料机械手41的下端设置有收料吸盘44，在收料机械手41的收料吸盘44上端还设置有第四接近开关45。所述收料吸盘44通过电磁阀连接到真空发生器，系统PLC通过电磁阀控制收料吸盘44进行抽真空。结合图6，所述收料机构4还包括通过收料步进电机46实现移动的一OK盘47和一NG盘48组成的收料盘装置。

本发明的工作原理：

本发明运行时，首先将放置电芯的料盘放在升降机构1的托盘15上，启动后，纵向步进电机14驱动蜗杆13上升到系统PLC的指定位置，第二行程开关17限制蜗杆13行程超出。托盘15升到指定高度后，横向步进电机12启动，将蜗杆13水平移动到系统PLC设定位置。当托盘15到达指定位置后，系统PLC控制纵向步进电机14运动，将托盘15继续上升至进料机构2的第一接近开关23位置。

第一接近开关23感应到电芯后，进料机构2的横向进料电机215动作，控制所述进料机械手211到系统PLC指定位置(料盘上方)。进料机械手211到达指定位置后，纵向进料气缸214动作，4个进料机械手211下压使进料吸盘212与电芯贴近，第二接近开关213感应到电芯后，相应系统PLC控制电磁阀动作，从而控制真空发生器抽真空，进料吸盘212吸住电芯，纵向进料气缸214动作上升，横向进料电机215控制进料机械手211到系统PLC指定位置，纵向进料气缸214动作下压，电磁阀动作，真空发生器停止抽真空，进料吸盘212失去真空，电芯掉入所述测试机构3的进料工作位32，一次进料完成。当一盘进料全部完成后，横向吸空盘气缸223动作，控制吸空盘221到空料盘上方，纵向吸空盘气缸222下压吸空盘221与空料盘接触，PLC控制电磁阀，使得真空发送器抽真空，吸住空盘后，纵向吸空盘气缸222抬升，横向吸空盘气缸223横向移动到位后，系统PLC控制电磁阀停止抽真空，空盘掉落。进料机构2继续按上述步骤进料。

电芯到达测试机构3的转盘31上的进料工作位32后，转盘31的进料工作位32下方有4个第三接近开关38，第三接近开关38感应到电芯后转盘31转动72度，到测试扫描工位33，扫描器331进行扫描电芯条码，测试扫描工位33的4个测试气缸下压，测试探针读取电芯参数，并通过与测试探针串联的通信盒37将信号送给上位机，第一站测试完成，转盘转动72度依次进入测试工位二34、测试工位三35，测试工作位二34与测试工位三35的动作与测试扫描工位33相同，但测试项目不同，三站测试完成后，电芯进入收料工位36。

收料机构4的横向收料电机42控制收料机械手41到指定位置，收料机械手41到达测试机构3的收料工位36正上方后，4个纵向收料气缸43同时下压，收料吸盘44与电芯接触，第四接近开关45感应到电芯后，系统PLC控制真空发生器抽真空，收料吸盘44吸住电芯后，四个纵向收料气缸43收缩抬升，横向收料电机42控制收料机械手41到PLC指定位置(OK盘47或NG盘48上方)，上位机测试软件根据前面测试数据对比结果发送数据给系统PLC，系统PLC根据数据，控制收料机械手41将电芯放到OK盘47或NG盘48中。OK盘47和NG盘48一盘可存放8粒电芯，当电芯放满后，步进电机46控制OK47和NG盘48移动到前方。操作人员取走满料盘放上空盘，同时按下确认按钮，完成一次收料。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (3)

1.一种聚合物电池的全自动测试系统，其特征在于：它包括：与系统PLC电连接且依次设置的升降机构、进料机构、测试机构、收料机构，所述升降机构包括蜗杆组件，控制蜗杆组件横向移动的横向步进电机，控制蜗杆组件上蜗杆纵向移动的纵向步进电机，设置于蜗杆组件的蜗杆上端的托盘，所述进料机构包括吸盘装置和吸空盘装置，所述测试机构包括设置于转盘上的进料工作位，以及按照工位先后顺序设置的测试扫描工位、测试工位二、测试工位三、收料工位，所述收料机构包括可水平竖直移动的收料机械手、设置于收料机械手下端的收料吸盘，收料机构还包括收料盘装置，所述收料机构具体包括：收料机械手、控制收料机械手横向移动的横向收料电机，控制收料机械手纵向移动的纵向收料气缸，所述收料机械手的下端设置有收料吸盘，所述收料吸盘通过电磁阀连接到真空发生器，所述收料机构的收料盘装置包括通过收料步进电机实现移动的OK盘和NG盘，在所述收料机械手上还设置有第四接近开关。 

2.根据权利要求1所述的一种聚合物电池的全自动测试系统，其特征在于：所述进料机构的吸盘装置具体包括：进料机械手，设置于进料机械手下端的进料吸盘，控制进料机械手纵向移动的纵向进料气缸，控制进料机械手横向移动的横向进料电机，所述吸空盘装置具体包括：吸空盘，控制吸空盘纵向移动的纵向吸空盘气缸，控制吸空盘横向移动的横向吸空盘气缸，所述进料机构还设有对应升降机构托盘上电芯的第一接近开关和第二接近开关，所述进料吸盘和吸空盘均通过电磁阀连接到真空发生器。 

3.根据权利要求1所述的一种聚合物电池的全自动测试系统，其特征在于：所述测试机构的测试扫描工位具体包括扫描器、测试气缸，设置于测试气缸下端的测试探针，所述测试工位二、测试工位三均包括测试气缸以及设置于测试气缸下的测试探针，所述测试探针通过通信盒连接到上位机，所述测试机构上设置有对应进料机械手上电芯的第三接近开关。 

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