CN105327863A - 方形动力电池自动气密性氦检机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了方形动力电池自动气密性氦检机，其能够自动化的完成铝壳电芯的线上检漏，效率高，避免了人手与铝壳电芯的直接接触。本发明包含机架，机架上设置有上料拉带组件、氦检测试组件和上下料机械手组件；上下料机械手组件包含背向设置的上料机械手组件和下料机械手组件；所述上料拉带组件包含起始端的铝壳电芯上料位和末端的铝壳电芯出料位，以及设置在上料位和出料位之间的铝壳电芯检测位；所述机架上还设置有与氦检测试组件的注氦接口连接的注氦组件以及与氦检测试组件的抽真空接口连接的抽真空管路组件；所述抽真空管路组件与真空泵组件连接；所述机架上还设置有氦检仪。
Description
技术领域
本发明涉及一种方形动力电池检漏设备，具体涉及采用氦气检漏的设备。
背景技术
在方形动力电池的生产过程中，铝壳电芯需要进行检漏工序，传统检漏过程不能很好的实现线上检测，需要人工的进行多次的铝壳电芯转移过程；该转移过程主要用于将铝壳电芯由物流拉线(主生产线)上拿下、用于将铝壳电芯放入氦检仪，用于将检测完毕的铝壳电芯放入物流拉线；整个过程效率低，同时还使得人工直接接触铝壳电芯，易污染，造成生产质量不稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了方形动力电池自动气密性氦检机，其能够自动化的完成铝壳电芯的线上检漏，效率高，避免了人手与铝壳电芯的直接接触。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：方形动力电池自动气密性氦检机，所述方形动力电池为铝壳电芯；其特征在于：包含机架，机架上设置有上料拉带组件、氦检测试组件和上下料机械手组件；上下料机械手组件包含背向设置的上料机械手组件和下料机械手组件；所述上料拉带组件包含起始端的铝壳电芯上料位和末端的铝壳电芯出料位，以及设置在上料位和出料位之间的铝壳电芯检测位；
所述上料机械手组件用于将上料拉带组件上的铝壳电芯抓取至氦检测试组件内的腔体、以及将腔体内的铝壳电芯抓取至上料拉带组件上或者NG料仓内；所述下料机械手组件用于将上料拉带组件上的出料位上的铝壳电芯抓取至铝壳电芯的物流拉带上；
所述机架上还设置有与氦检测试组件的注氦接口连接的注氦组件以及与氦检测试组件的抽真空接口连接的抽真空管路组件；所述注氦接口和抽真空接口设置在用于密封腔体的密封盖板上，分别与所述腔体内的铝壳电芯连通以及与所述腔体连通；所述抽真空管路组件与真空泵组件连接；所述机架上还设置有用于检测氦检测试组件腔体内氦气泄漏量的氦检仪。
进一步的是：所述氦检测试组件包含多个腔体，每个腔体底部通过上下驱动气缸支撑，腔体内部中空，顶部设置开口；腔体上方固定设置所述密封盖板，所述密封盖板上设置所述注氦接口和抽真空接口；所述注氦接口通过注氦嘴与腔体内的铝壳电芯的电芯注液口密封连接；所述氦检测试组件还包含用于驱动上下驱动气缸及其上的腔体沿着平行于密封盖板表面方向移动的水平驱动气缸。
本发明的优选实施方式和进一步的改进点如下：
(1)所述腔体的开口边缘与密封盖板之间设置有密封圈。
(2)所述抽真空管路组件包含用于和所述氦检测试组件的抽真空接口通过管路连通的腔体接口；所述腔体接口上分别连通有用于和真空泵组件连接的真空泵接口、用于和氦检仪连接的氦检仪接口以及用于对氦检测试组件的腔体破真空的破真空阀；每个真空泵接口、氦检仪接口和破真空阀分别连接一个挡板阀。
进一步的是：所述注氦组件包含与所述氦检测试组件的注氦接口连接的注氦管路，注氦管路上并联有抽真空管路、回氦破真空管路；所述注氦管路、抽真空管路和回氦破真空管路上分别设置一个电磁阀；所述注氦组件的注氦管路上设置有压力探头，压力探头连接有数显压力表；所述机架上还设置有控制箱，控制箱内集成控制器，所述控制器控制连接所有电磁阀和挡板阀；所述控制器还控制连接所述真空泵组件，注氦组件，抽真空管组件，上料拉带组件，上下料机械手组件，NG料仓和氦检测试组件。
更进一步的是：氦检测试组件包含四个腔体；对应的，还包含四个密封盖板，四个密封盖板通过支架固定在机架上且位于腔体上方。
(3)所述上料拉带组件包含通过拉带驱动电机驱动的皮带拉线；皮带拉线的一端为进料位，皮带拉线的另一端为出料位，所述机架上对应出料位的位置设置有用于将铝壳电芯推出皮带拉线的下料推出组件；所述上料拉带组件的铝壳电芯检测位上设置有用于限位铝壳电芯前端和后端的阻挡气缸以及用于定位铝壳电芯的定位气缸。
(4)所述上下料机械手组件包含固定在机架上的两个立柱，立柱上两侧分别设置上料机械手组件和下料机械手组件；所述上料机械手组件和下料机械手组件结构相同，且背向设置；所述上料机械手组件包含用于抓取铝壳电芯的取料夹爪，取料夹爪安装在物料旋转气缸的活塞杆端部，物料旋转气缸通过上下驱动气缸驱动进行上下移动；所述上下驱动气缸通过平移驱动电机驱动沿着平移导轨移动，平移导轨的两端分别固定在立柱上。
(5)所述NG料仓包含用于放置铝壳电芯的料槽和用于将料槽内的铝壳电芯沿着料槽拨动的拨料气缸。
(6)所述真空泵组件包含真空泵和设置在真空泵上的抽气口。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明公开的方形动力电池自动气密性氦检机；在机架上设置有上料拉带组件、氦检测试组件和上下料机械手组件；上下料机械手组件包含背向设置的上料机械手组件和下料机械手组件；所述上料拉带组件包含起始端的铝壳电芯上料位和末端的铝壳电芯出料位，以及设置在上料位和出料位之间的铝壳电芯检测位；上料拉带用于将物流拉带(主生产线)上的铝壳电芯转移至整个氦检机的检测工位；上下料机械手组件将物流拉带检测位上的铝壳电芯可靠的抓取至氦检测试组件的腔体内进行氦检测试过程；测试完毕后，上下料机械手组件实现铝壳电芯的抓取至检测位，进而由出料位抓取至物流拉带；当检测到不合格产品则直接抓取至NG料仓；整个系统与主生产线配合，实现了线上检测，各个组件合理布置，无需人为手工操作，避免了手直接接触铝壳接触带来的产品报废等缺陷；
本发明的机架上还设置有与氦检测试组件的注氦接口连接的注氦组件以及与氦检测试组件的抽真空接口连接的抽真空管路组件；所述注氦接口和抽真空接口设置在用于密封腔体的密封盖板上，分别与所述腔体内的铝壳电芯连通以及与所述腔体连通；所述抽真空管路组件与真空泵组件连接；所述机架上还设置有用于检测氦检测试组件腔体内氦气泄漏量的氦检仪。本发明的系统非常完善，铝壳电芯的检测过程一直在腔体内，无需转移；通过腔体抽真空、电芯抽真空和注入氦气，最终通过腔体内的氦气泄漏量来检漏，检漏过程效率高，结构紧凑，功能集中。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施方式的整体结构示意图；
图2为图1所示具体实施方式的另一角度的立体结构示意图；
图3为本发明的上料拉带组件的一种具体实施方式的结构示意图；
图4为本发明的氦检测试组件的一种具体实施方式的结构示意图；
图5为本发明的氦检测试组件的一种具体实施方式的侧视结构示意图；
图6为本发明的上下料机械手组件的一种具体实施方式的结构示意图；
图7为本发明的NG料仓的一种具体实施方式的结构示意图；
图8为本发明的抽真空管路组件的的一种具体实施方式的结构示意图；
图9为图8的另一角度的立体结构示意图；
图10为本发明的注氦组件的一种具体实施方式的结构示意图；
图11为本发明的真空泵组件的的一种具体实施方式的结构示意图；
图12为本发明的一种具体实施方式的工作流程图。
附图标记说明：
1-上料拉带组件，2-氦检测试组件，3-上下料机械手组件，4-NG料仓，5-下料推出组件，6-抽真空管路组件，7-注氦组件，8-真空泵组件，9-氦检仪；
11-进料位，12-阻挡气缸，13-定位气缸，14-阻挡气缸，15-皮带拉线，16-出料位，17-拉带驱动电机；
21-水平驱动气缸，22-上下驱动气缸，23-腔体，24-密封盖板，25-抽真空接口，26-注氦接口，28-注氦嘴，29-密封圈；
31-平移驱动电机，32-上下驱动气缸，33-物料旋转气缸，34-取料夹爪；
41-料槽，42-拨料气缸；
61-腔体接口，62-真空泵接口，63-氦检仪接口，64-挡板阀，65-破真空阀；
71-电磁阀，72-数显压力表；
81-抽气口。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
如图1～12所示，其示出了本发明的具体实施方式；如图所示，本发明公开的方形动力电池自动气密性氦检机，所述方形动力电池为铝壳电芯；包含机架，机架上设置有上料拉带组件1、氦检测试组件2和上下料机械手组件3；上下料机械手组件包含背向设置的上料机械手组件和下料机械手组件；所述上料拉带组件1包含起始端的铝壳电芯上料位11和末端的铝壳电芯出料位16，以及设置在上料位和出料位之间的铝壳电芯检测位；
如图所示，所述上料机械手组件用于将上料拉带组件上的铝壳电芯抓取至氦检测试组件2内的腔体23、以及将腔体23内的铝壳电芯抓取至上料拉带组件1上或者NG料仓4内；所述下料机械手组件用于将上料拉带组件1上的出料位16上的铝壳电芯抓取至铝壳电芯的物流拉带上；所述物流拉带为铝壳电芯的主生产线传送带；
如图所示，所述机架上还设置有与氦检测试组件2的注氦接口26连接的注氦组件7以及与氦检测试组件2的抽真空接口25连接的抽真空管路组件6；所述注氦接口26和抽真空接口25设置在用于密封腔体23的密封盖板24上，分别与所述腔体23内的铝壳电芯连通以及与所述腔体23连通；所述抽真空管路组件与真空泵组件8连接；所述机架上还设置有用于检测氦检测试组件腔体内氦气泄漏量的氦检仪9。
优选的，如图所示：所述氦检测试组件包含多个腔体，每个腔体底部通过上下驱动气缸22支撑，腔体内部中空，顶部设置开口；腔体上方固定设置所述密封盖板24，所述密封盖板上设置所述注氦接口26和抽真空接口25；所述注氦接口通过注氦嘴与腔体内的铝壳电芯的电芯注液口密封连接；所述氦检测试组件还包含用于驱动上下驱动气缸及其上的腔体沿着平行于密封盖板表面方向移动的水平驱动气缸21。多个腔体能够增加一次性的检测数量，提高效率；
优选的，如图所示：所述腔体的开口边缘与密封盖板之间设置有密封圈29。密封圈使得腔体与密封盖板封闭更加可靠。
优选的，如图所示：所述抽真空管路组件6包含用于和所述氦检测试组件的抽真空接口25通过管路连通的腔体接口61；所述腔体接口61上分别连通有用于和真空泵组件连接的真空泵接口62、用于和氦检仪连接的氦检仪接口63以及用于对氦检测试组件的腔体破真空的破真空阀65；每个真空泵接口、氦检仪接口和破真空阀分别连接一个挡板阀64。在本实施例中，抽真空管路组件由12个挡板阀组成，每3个一组共4组并联，分别控制4个测试位。每组挡板阀的控制功能是：抽真空、氦检、破真空。工作时真空泵对腔体抽真空，通过氦检仪进行检测，阀体再破真空。
优选的，如图所示：所述注氦组件包含与所述氦检测试组件的注氦接口连接的注氦管路，注氦管路上并联有抽真空管路、回氦破真空管路；所述注氦管路、抽真空管路和回氦破真空管路上分别设置一个电磁阀71；所述注氦组件的注氦管路上设置有压力探头，压力探头连接有数显压力表72；在本实施例中，注氦组件由12个电磁阀组成，每3个一组共4组并联，分别控制4个测试位。其中每组电磁阀的控制功能是：抽真空、注氦、回氦破真空。工作时，先对电芯抽真空至-90Kpa，再往电芯注氦至0.05-0.15Mpa,氦检仪进行测试。测试完毕将氦气抽回，电芯破真空。注氦组件中，在一些优选实施例中，我们将注氦管路与氦气瓶连接，将抽真空管路与真空泵组件连接，将回氦破真空管路与回收气瓶连接；破真空的实现可以通过消音器、破真空阀等本领域惯用技术手段实现。
所述机架上还设置有控制箱，控制箱内集成控制器，所述控制器控制连接所有电磁阀和挡板阀；所述控制器还控制连接所述真空泵组件，注氦组件，抽真空管组件，上料拉带组件，上下料机械手组件，NG料仓和氦检测试组件。控制器的控制连接主要是与可控的电气元件连接，所述可控的电气元件包含气缸，电机阀门等。
优选的，如图所示：氦检测试组件包含四个腔体；对应的，还包含四个密封盖板，四个密封盖板通过支架固定在机架上且位于腔体上方。四个铝壳电芯一起测试，效率较高，系统也很对称稳定。
优选的，如图所示：所述上料拉带组件包含通过拉带驱动电机驱动的皮带拉线；皮带拉线的一端为进料位11，皮带拉线的另一端为出料位16，所述机架上对应出料位的位置设置有用于将铝壳电芯推出皮带拉线的下料推出组件5；所述上料拉带组件的铝壳电芯检测位上设置有用于限位铝壳电芯前端和后端的阻挡气缸(12，14)以及用于定位铝壳电芯的定位气缸13。阻挡气缸一般的可以通过推动阻挡挡板来实现阻挡，定位气缸可以通过推动定位杆来实现可靠定位，定位杆能够与铝壳电芯夹具上的定位孔来配合定位。
优选的，如图所示：所述上下料机械手组件包含固定在机架上的两个立柱，立柱上两侧分别设置上料机械手组件和下料机械手组件；所述上料机械手组件和下料机械手组件结构相同，且背向设置；所述上料机械手组件包含用于抓取铝壳电芯的取料夹爪34，取料夹爪安装在物料旋转气缸33的活塞杆端部，物料旋转气缸通过上下驱动气缸32驱动进行上下移动；所述上下驱动气缸通过平移驱动电机31驱动沿着平移导轨移动，平移导轨的两端分别固定在立柱上。本实施例中，上料机械手组件和下料机械手组件均能够实现夹取、旋转、提升和平移过程，可靠的实现了机械手转移铝壳电芯的过程。
优选的，如图所示：所述NG料仓包含用于放置铝壳电芯的料槽41和用于将料槽内的铝壳电芯沿着料槽拨动的拨料气缸42。当料槽内放满后，由人工干预进行转移不合格产品。
优选的，如图所示：所述真空泵组件包含真空泵和设置在真空泵上的抽气口81。
综上所述，参照附图1～12；本发明的各个组件的优选工作过程如下：
1、上料拉带：物料通过气缸推入拉带上，由阻挡气缸阻挡，再通过定位气缸进行定位。机械手抓料进行测试，测试完毕机械手抓料放到拉带上，物料流到出料位再由气缸推出到现场物流拉带。
2、氦检测试组件：机械手将电芯放入腔体中，通过气缸水平移到测试位置，再由气缸顶升使腔体与密封盖板密封，注氦嘴与电芯注液口密封。对腔体、电芯抽真空，再往电芯注氦，然后氦检仪检测判定电芯焊接气密性。
3、上下料机械手：机械手分两组，一组负责上料拉带物料的上下料，另外一组负责现场物流
拉带物料上下料。上料动作：物料夹爪抓取，通过旋转气缸旋转90度，再由气缸提升，再通过电缸移到测试位置。下料动作：物料由夹爪抓取，通过旋转气缸旋转90度，再由气缸提升，再通过电缸移到拉带位置。
4、NG料仓：机械手将测试NG的电芯放到料槽中，再由气缸拨动直到料槽放满设备报警，再通过人工处理。
5、抽真空管路：管路由12个挡板阀组成，每3个一组共4组并联，分别控制4个测试位。
其中每组挡板阀的控制功能是：抽真空、氦检、破真空。工作时真空泵对腔体抽真空，通过氦检仪进行检测，阀体再破真空。
6、注氦组件：注氦管路由12个电磁阀组成，每3个一组共4组并联，分别控制4个测试位。
其中每组电磁阀的控制功能是：抽真空、注氦、回氦破真空。工作时，先对电芯抽真空至-90Kpa，再往电芯注氦至0.05-0.15Mpa,氦检仪进行测试。测试完毕将氦气抽回，电芯破真空。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (10)
1.方形动力电池自动气密性氦检机，所述方形动力电池为铝壳电芯；其特征在于：包含机架，机架上设置有上料拉带组件、氦检测试组件和上下料机械手组件；上下料机械手组件包含背向设置的上料机械手组件和下料机械手组件；所述上料拉带组件包含起始端的铝壳电芯上料位和末端的铝壳电芯出料位，以及设置在上料位和出料位之间的铝壳电芯检测位；
所述上料机械手组件用于将上料拉带组件上的铝壳电芯抓取至氦检测试组件内的腔体、以及将腔体内的铝壳电芯抓取至上料拉带组件上或者NG料仓内；所述下料机械手组件用于将上料拉带组件上的出料位上的铝壳电芯抓取至铝壳电芯的物流拉带上；
所述机架上还设置有与氦检测试组件的注氦接口连接的注氦组件以及与氦检测试组件的抽真空接口连接的抽真空管路组件；所述注氦接口和抽真空接口设置在用于密封腔体的密封盖板上，分别与所述腔体内的铝壳电芯连通以及与所述腔体连通；所述抽真空管路组件与真空泵组件连接；所述机架上还设置有用于检测氦检测试组件腔体内氦气泄漏量的氦检仪。
2.如权利要求1所述的方形动力电池自动气密性氦检机，其特征在于：所述氦检测试组件包含多个腔体，每个腔体底部通过上下驱动气缸支撑，腔体内部中空，顶部设置开口；腔体上方固定设置所述密封盖板，所述密封盖板上设置所述注氦接口和抽真空接口；所述注氦接口通过注氦嘴与腔体内的铝壳电芯的电芯注液口密封连接；所述氦检测试组件还包含用于驱动上下驱动气缸及其上的腔体沿着平行于密封盖板表面方向移动的水平驱动气缸。
3.如权利要求2所述的方形动力电池自动气密性氦检机，其特征在于：所述腔体的开口边缘与密封盖板之间设置有密封圈。
4.如权利要求2所述的方形动力电池自动气密性氦检机，其特征在于：所述抽真空管路组件包含用于和所述氦检测试组件的抽真空接口通过管路连通的腔体接口；所述腔体接口上分别连通有用于和真空泵组件连接的真空泵接口、用于和氦检仪连接的氦检仪接口以及用于对氦检测试组件的腔体破真空的破真空阀；每个真空泵接口、氦检仪接口和破真空阀分别连接一个挡板阀。
5.如权利要求4所述的方形动力电池自动气密性氦检机，其特征在于：所述注氦组件包含与所述氦检测试组件的注氦接口连接的注氦管路，注氦管路上并联有抽真空管路、回氦破真空管路；所述注氦管路、抽真空管路和回氦破真空管路上分别设置一个电磁阀；所述注氦组件的注氦管路上设置有压力探头，压力探头连接有数显压力表；所述机架上还设置有控制箱，控制箱内集成控制器，所述控制器控制连接所有电磁阀和挡板阀；所述控制器还控制连接所述真空泵组件，注氦组件，抽真空管组件，上料拉带组件，上下料机械手组件，NG料仓和氦检测试组件。
6.如权利要求5所述的方形动力电池自动气密性氦检机，其特征在于：氦检测试组件包含四个腔体；对应的，还包含四个密封盖板，四个密封盖板通过支架固定在机架上且位于腔体上方。
7.如权利要求2所述的方形动力电池自动气密性氦检机，其特征在于：所述上料拉带组件包含通过拉带驱动电机驱动的皮带拉线；皮带拉线的一端为进料位，皮带拉线的另一端为出料位，所述机架上对应出料位的位置设置有用于将铝壳电芯推出皮带拉线的下料推出组件；所述上料拉带组件的铝壳电芯检测位上设置有用于限位铝壳电芯前端和后端的阻挡气缸以及用于定位铝壳电芯的定位气缸。
8.如权利要求2所述方形动力电池自动气密性氦检机，其特征在于：所述上下料机械手组件包含固定在机架上的两个立柱，立柱上两侧分别设置上料机械手组件和下料机械手组件；所述上料机械手组件和下料机械手组件结构相同，且背向设置；所述上料机械手组件包含用于抓取铝壳电芯的取料夹爪，取料夹爪安装在物料旋转气缸的活塞杆端部，物料旋转气缸通过上下驱动气缸驱动进行上下移动；所述上下驱动气缸通过平移驱动电机驱动沿着平移导轨移动，平移导轨的两端分别固定在立柱上。
9.如权利要求2所述的方形动力电池自动气密性氦检机，其特征在于：所述NG料仓包含用于放置铝壳电芯的料槽和用于将料槽内的铝壳电芯沿着料槽拨动的拨料气缸。
10.如权利要求2所述的方形动力电池自动气密性氦检机，其特征在于：所述真空泵组件包含真空泵和设置在真空泵上的抽气口。
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