CN105606325B - 一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备，其特征在于，包括设备主体(7)，所述设备主体(7)的左右两端分别设置有电池下料组件模块和电池上料组件模块，所述电池下料组件模块和电池上料组件模块之间设置有一个电池振动组件模块，所述电池下料组件模块和电池振动组件模块之间设置有振动后电池内阻测试组件模块，所述电池上料组件模块和电池振动组件模块之间设置有振动前电池内阻测试组件模块。本发明公开的一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备，其操作简单方便，可以方便可靠地对圆柱型锂离子电池进行自动振动测试和自动振动前后内阻测试，由自动化生产设备来完成，提升振动测试效率及测试一致性，降低员工劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备。
背景技术
目前，锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的质量合格率要求越来越高。
对于圆柱型锂离子电池，其生产过程中经常会出现电池内阻波动的问题，在焊接后虽然有焊接电流检测以及拉力的测试检测，但是，在生产过程中，还是有部分焊接不良的电池流入后续的工序中，甚至在客户端使用的过程中也发生内阻不良和内阻异常的情况。
因此，目前为了解决上述问题，在电池出货前增加了人工敲击的方式进行焊接可靠性的检查，主要是为了模拟电池在受到振动后内阻是否会出现变化，内阻发生变化的电池则为焊接不良的电池，具体操作方式是将电池的正负极端分别敲击数次后，再进行电池内阻测试。但是，目前此种敲击方式检测电池内阻波动的方法，由于为人工进行电池的敲击，力度大小无法控制，导致内阻测试效果不理想，并且人工在进行敲击时，电池方向无法保持一致，容易在敲击过程中造成电池的外观损伤。此外，人工敲击电池再进行测试的方式，生产效率低，据统计，平均生产速度为12只/分钟。
因此，目前迫切需要开发出一种设备，其操作简单方便，可以方便可靠地对圆柱型锂离子电池进行自动振动测试和自动振动前后内阻测试，将原有只能进行人工操作的生产方式转变为由自动化生产设备来完成，提升振动测试效率以及测试的一致性，同时降低电池生产员工的工作劳动强度，减少人员投入，提升锂离子电池的产品质量，进而降低电池的整体生产成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备，其操作简单方便，可以方便可靠地对圆柱型锂离子电池进行自动振动测试和自动振动前后内阻测试，将原有只能进行人工操作的生产方式转变为由自动化生产设备来完成，提升振动测试效率以及测试的一致性，同时降低电池生产员工的工作劳动强度，减少人员投入，提升锂离子电池的产品质量，进而降低电池的整体生产成本，有利于广泛地生产中应用，具有重大的生产实践意义。
为此，本发明提供了一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备，其特征在于，包括设备主体，所述设备主体的左右两端分别设置有电池下料组件模块和电池上料组件模块，所述电池下料组件模块和电池上料组件模块之间设置有一个电池振动组件模块，所述电池下料组件模块和电池振动组件模块之间设置有振动后电池内阻测试组件模块，所述电池上料组件模块和电池振动组件模块之间设置有振动前电池内阻测试组件模块；
其中，所述电池上料组件模块用于将电池传送给所述振动前电池内阻测试组件模块；
所述振动前电池内阻测试组件模块，用于测试电池在振动前具有的内阻，在测试完成后将电池传送给所述电池振动组件模块；
所述电池振动组件模块，用于对电池进行振动测试，在测试完成后将电池传送给所述振动后电池内阻测试组件模块；
所述振动后电池内阻测试组件模块，用于测试电池在振动后具有的内阻，在测试完成后将电池传送给所述电池下料组件模块；
所述电池下料组件模块，与所述振动后电池内阻测试组件模块相接，用于将电池传送至所述设备外侧，结束对电池的振动和内阻测试。
其中，所述电池上料组件模块包括电池入料传送装置和电池上料机构，所述振动前电池内阻测试组件模块包括圆形的振动前内阻测试转盘和振动前内阻测试机构；
所述电池上料机构位于所述电池入料传送装置的左端上方，所述电池上料机构包括上料机构机械爪；
所述振动前内阻测试转盘顶部等间隔设置有四个上料抓盘机械爪，所述上料抓盘机械爪随着所述振动前内阻测试转盘3的旋转而可选择地与一个振动前内阻测试机构相连接；
所述振动前内阻测试机构在朝向所述振动前内阻测试转盘中心的一侧具有内阻测试针，所述内阻测试针与一个振动前内阻测试表通过电线相连接。
其中，所述电池振动组件模块包括设备操作屏和圆形的振动测试旋转大盘，所述振动测试旋转大盘的顶部四周等间隔设置有八个电池振动机构；
所述电池振动机构上安装有一个凸轮驱动电机，每个凸轮驱动电机通过一个滑块与一个凸轮连杆相连接，所述凸轮连杆的一侧与所述滑块相接，所述凸轮连杆的另一侧安装有电池夹持部件。
其中，所述振动测试旋转大盘的右上方安装有所述上料抓盘机械爪，所述上料抓盘机械爪位于所述振动前内阻测试转盘的左上方。
其中，所述振动后电池内阻测试组件模块包括圆形的振动后内阻测试转盘、振动后内阻测试机构和振动后内阻测试表；
所述振动后内阻测试转盘上安装有电池夹持机械手；
所述振动后内阻测试转盘顶部等间隔安装有四个电池夹持机械手，所述电池夹持机械手随着所述振动后内阻测试转盘的旋转而可选择地与一个振动后内阻测试机构相连接；
所述振动后内阻测试机构在朝向所述振动后内阻测试转盘中心的一侧具有内阻测试针，所述内阻测试针与一个振动后内阻测试表通过电线相连接，所述振动后内阻测试表用于测试电池在振动后的内阻。
其中，所述振动后内阻测试表还用于读取所述振动前内阻测试表存储的电池振动前内阻数据，然后对任意一只电池振动前和振动后的内阻数据进行比较，当两者之间的差值达到大于或者等于预设不良内阻差值时，判定该只电池为不良电池，反之，判定该只电池为合格电池。
其中，所述电池下料组件模块包括电池下料传送装置和出料传送装置，所述出料传送装置位于所述电池下料传送装置的左方，所述电池下料传送装置在朝向所述振动后内阻测试转盘的一侧设置有下料机构夹爪。
其中，所述振动测试旋转大盘的左前方还设置有一个不良电池传送装置，所述不良电池传送装置上具有多个用于放置不良电池的传送托块。
其中，所述设备主体上安装有设备操作屏。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备，其操作简单方便，可以方便可靠地对圆柱型锂离子电池进行自动振动测试和自动振动前后内阻测试，将原有只能进行人工操作的生产方式转变为由自动化生产设备来完成，提升振动测试效率以及测试的一致性，同时降低电池生产员工的工作劳动强度，减少人员投入，提升锂离子电池的产品质量，进而降低电池的整体生产成本，有利于广泛地生产中应用，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备的立体透视图；
图2为本发明提供的一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备的正视图；
图3为本发明提供的一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备的俯视图；
图中，1为电池入料传送装置，2为电池上料机构，3为振动前内阻测试转盘，4为设备操作屏，5为电池振动测试旋转大盘，6为核心电池振动机构，7为设备主体，8为不良电池传送装置，9为出料传送装置，10为电池下料传送装置，11为振动后内阻测试转盘，12为振动后内阻测试机构，13为振动后内阻测试表，14为振动前内阻测试表，15为振动前内阻测试机构，20为上料机构机械手，30为上料抓盘机械手，60为凸轮驱动电机，61为滑块，62为凸轮连杆，63为电池夹持部件，100为下料机构夹爪，110为电池夹块机械手。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1至图3，本发明提供了一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备，其可以实现电池内阻的可靠性检测和筛选，对电池进行自动模拟振动测试，通过对振动前后的电池内阻检测和判定，挑选出内阻波动的电池。
参见图1至图3，本发明提供的圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备包括设备主体7，所述设备主体7的左右两端分别设置有电池下料组件模块和电池上料组件模块，所述电池下料组件模块和电池上料组件模块之间设置有一个电池振动组件模块；
所述电池下料组件模块和电池振动组件模块之间设置有振动后电池内阻测试组件模块，所述电池上料组件模块和电池振动组件模块之间设置有振动前电池内阻测试组件模块；
其中，所述电池上料组件模块用于将电池传送给所述振动前电池内阻测试组件模块；
所述振动前电池内阻测试组件模块，与所述电池上料组件模块相接，用于测试电池在振动前具有的内阻，在测试完成后将电池传送给所述电池振动组件模块；
所述电池振动组件模块，与所述振动前电池内阻测试组件模块相接，用于对电池进行振动测试，在测试完成后将电池传送给所述振动后电池内阻测试组件模块；
所述振动后电池内阻测试组件模块，与所述电池振动组件模块相接，用于测试电池在振动后具有的内阻，在测试完成后将电池传送给所述电池下料组件模块；
所述电池下料组件模块，与所述振动后电池内阻测试组件模块相接，用于将电池传送至所述设备外侧，结束对电池的振动和内阻测试。
在本发明中，参见图1至图3，所述电池上料组件模块包括电池入料传送装置1和电池上料机构2，所述振动前电池内阻测试组件模块包括圆形的振动前内阻测试转盘3和振动前内阻测试机构15；
所述电池上料机构2位于所述电池入料传送装置1的左端上方，所述电池入料传送装置1用于将其上放置的电池传送至所述电池上料机构2的下方，所述电池上料机构2包括上料机构机械爪20，所述上料机构机械爪20用于将电池夹取到振动前内阻测试转盘3顶部；
所述振动前内阻测试转盘3顶部等间隔设置有四个上料抓盘机械爪30，所述上料抓盘机械爪30随着所述振动前内阻测试转盘3的旋转而可选择地与一个振动前内阻测试机构15相连接。
所述振动前内阻测试机构15在朝向所述振动前内阻测试转盘3中心的一侧具有内阻测试针，所述内阻测试针与一个振动前内阻测试表14通过电线相连接，通过所述内阻测试针接触电池的正极和负极，那么，振动前内阻测试表14即可实现对振动前电池内阻的测试，并实时存储测试后电池内阻数据。
在本发明中，具体实现上，所述内阻测试针与气缸相连接，可以在气缸的带动下水平移动。
在本发明中，参见图1至图3，所述电池振动组件模块包括设备操作屏4和圆形的振动测试旋转大盘5，所述振动测试旋转大盘5的顶部四周等间隔设置有八个电池振动机构6，所述电池振动机构6上安装有一个凸轮驱动电机60，每个凸轮驱动电机60通过一个滑块61与一个凸轮连杆62相连接，所述凸轮连杆62的一侧与所述滑块61相接，所述凸轮连杆62的另一侧安装有电池夹持部件63，所述电池夹持部件63用于夹持住电池，所述电池夹持部件63中间具有用于放置电池的间隙。
在本发明中，所述上料抓盘机械爪30用于在振动前电池内阻测试完毕后，将所述振动前内阻测试转盘3顶部的电池夹取到所述振动测试旋转大盘5上，并由所述振动测试旋转大盘5上的电池夹持部件63固定住。
因此，基于上述电池振动组件模块，凸轮连杆62在凸轮驱动电机60的驱动下，做往复运动时带动电池夹持部件63一起做往复运动，从而实现对电池的振动测试。
在本发明中，参见图1至图3，所述振动后电池内阻测试组件模块包括圆形的振动后内阻测试转盘11、振动后内阻测试机构12和振动后内阻测试表13；
所述振动后内阻测试转盘11顶部等间隔安装有四个电池夹持机械手110，用于将振动测试完的电池从振动测试旋转大盘5上取下，并夹取到所述振动后内阻测试转盘11的顶部。
在本发明中，需要说明的是，所述电池夹持机械手110随着所述振动后内阻测试转盘11的旋转而可选择地与一个振动后内阻测试机构12相连接。
所述振动后内阻测试机构12在朝向所述振动后内阻测试转盘11中心的一侧具有内阻测试针，所述内阻测试针与一个振动后内阻测试表13通过电线相连接，通过所述内阻测试针接触电池的正极和负极，那么，振动后内阻测试表13即可实现对振动后电池内阻的测试，并实时存储测试后电池内阻数据。
需要说明的是，在本发明中，所述振动后内阻测试表13不仅可以实时显示电池的内阻数据，并且还可以读取所述振动前内阻测试表存储的电池振动前内阻数据，然后对任意一只电池振动前和振动后的内阻数据进行比较，当两者之间的差值达到大于或者等于预设不良内阻差值时，判定该只电池为不良电池，反之，当两者之间的差值达到小于预设不良内阻差值时，判定该只电池为合格电池，因此，能够实现电池振动前后内阻测试与判定，
所述电池下料组件模块包括电池下料传送装置10和出料传送装置9，所述出料传送装置9位于所述电池下料传送装置10的左方，所述电池下料传送装置10在朝向所述振动后内阻测试转盘11的一侧设置有下料机构夹爪100，所述下料机构夹爪100用于电池在振动后的内阻测试完毕后，将电池夹取到所述出料传送装置9上，由出料传送装置(9)将电池传送至本发明设备的外侧或者下道工序上。
在本发明中，具体实现上，所述振动测试旋转大盘5的左前方还设置有一个不良电池传送装置8，所述不良电池传送装置8上具有多个用于放置不良电池的传送托块。因此，对于本发明，当电池的内阻不良时，还可以由振动后内阻测试转盘11上的电池夹取机械手将内阻不良电池放置在不良电池传送装置8上的传送托块内，不良电池传送装置8在每接到1只不良电池时，会顺时针旋转一定距离实现不良电池的传送与分拣功能.
在本发明中，具体实现上，所述设备主体7上安装有设备操作屏4，用于让用户在设备操作屏4的界面上输入控制指令，实现对设备分别进行手动或者自动操作，及实现电池生产信息数据的查询与上传等功能。
基于上述本发明提供的一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备，为了对电池的内阻进行振动前和振动后的分别自动测试，具体测试流程和工作原理为：电池由电池入料传送装置1流入设备内部，电池在到达电池上料机构2位置时，由上料机构机械手20将电池夹取后放置在振动前内阻测试转盘3上的上料转盘机械爪30内，然后，振动前内阻测试转盘3在振动前内阻测试机构15上进行电池振动前的内阻测试；
振动前内阻测试完成后，由上料抓盘机械手30将电池放置在电池振动测试旋转大盘5上的核心振动测试工位上，每个核心振动测试工位上安装有电池夹持装置，在进行振动测试前，由安装在振动测试工位上的电池夹持装置将电池固定牢固，振动测试工位上安装有凸轮驱动电机60，凸轮驱动电机带动凸轮连杆62做上下往复运动，凸轮连杆62一侧与滑块61相连，凸轮连杆62的另一侧上安装有电池夹持部件63，凸轮连杆62在做往复运动时，带动电池夹持部件63做往复运动，从而实现电池振动测试；
电池在进行振动测试的同时，电池振动测试旋转大盘5进行逆时针旋转，当测试完的电池旋转至振动后内阻测试转盘11位置时，由振动后内阻测试转盘11上的电池夹取机械手110将电池取下，振动后内阻测试转盘11逆时针旋转至振动后内阻测试工位时，内阻测试针由上下测试气缸带动接触电池的正负极端，内阻测试针通过电线与振动后内阻测试表13相连，振动后内阻测试表13可实时显示电池的内阻数据，并和当只电池振动前的内阻测试数据进行比较实现电池内阻的判定，判定后对良品电池自动下料，不良品电池自动挑选下料功能，实现对内阻不良电池的自动振动测试和筛选功能。
对于本发明提供的圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备，其具有以下的优点：
1、电池振动测试一致性高，振动幅度和频率可根据需要进行设定；
2、测试效率高，生产速度快，节约人工成本；
3、电池振动测试不会对电池外观造成损伤，彻底避免人工敲击电池时对电池外观造成二次损伤；
4、全自动振动测试和内阻测试，电池入料和出料口可实现人工投料或者与前后工序设备进行连接，真正实现全自动无人生产方式。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备，其操作简单方便，可以方便可靠地对圆柱型锂离子电池进行自动振动测试和自动振动前后内阻测试，将原有只能进行人工操作的生产方式转变为由自动化生产设备来完成，提升振动测试效率以及测试的一致性，同时降低电池生产员工的工作劳动强度，减少人员投入，提升锂离子电池的产品质量，进而降低电池的整体生产成本，有利于广泛地生产中应用，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种圆柱型锂离子电池振动和内阻测试设备，其特征在于，包括设备主体(7)，所述设备主体(7)的左右两端分别设置有电池下料组件模块和电池上料组件模块，所述电池下料组件模块和电池上料组件模块之间设置有一个电池振动组件模块，所述电池下料组件模块和电池振动组件模块之间设置有振动后电池内阻测试组件模块，所述电池上料组件模块和电池振动组件模块之间设置有振动前电池内阻测试组件模块；
其中，所述电池上料组件模块用于将电池传送给所述振动前电池内阻测试组件模块；
所述振动前电池内阻测试组件模块，用于测试电池在振动前具有的内阻，在测试完成后将电池传送给所述电池振动组件模块；
所述电池振动组件模块，用于对电池进行振动测试，在测试完成后将电池传送给所述振动后电池内阻测试组件模块；
所述振动后电池内阻测试组件模块，用于测试电池在振动后具有的内阻，在测试完成后将电池传送给所述电池下料组件模块；
所述电池下料组件模块，与所述振动后电池内阻测试组件模块相接，用于将电池传送至所述设备外侧，结束对电池的振动和内阻测试。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电池上料组件模块包括电池入料传送装置(1)和电池上料机构(2)，所述振动前电池内阻测试组件模块包括圆形的振动前内阻测试转盘(3)和振动前内阻测试机构(15)；
所述电池上料机构(2)位于所述电池入料传送装置(1)的左端上方，所述电池上料机构(2)包括上料机构机械爪(20)；
所述振动前内阻测试转盘(3)顶部等间隔设置有四个上料抓盘机械爪(30)，所述上料抓盘机械爪(30)随着所述振动前内阻测试转盘(3)的旋转而可选择地与一个振动前内阻测试机构(15)相连接；
所述振动前内阻测试机构(15)在朝向所述振动前内阻测试转盘(3)中心的一侧具有内阻测试针，所述内阻测试针与一个振动前内阻测试表(14)通过电线相连接。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述电池振动组件模块包括设备操作屏(4)和圆形的振动测试旋转大盘(5)，所述振动测试旋转大盘(5)的顶部四周等间隔设置有八个电池振动机构(6)；
所述电池振动机构(6)上安装有一个凸轮驱动电机(60)，每个凸轮驱动电机(60)通过一个滑块(61)与一个凸轮连杆(62)相连接，所述凸轮连杆(62)的一侧与所述滑块(61)相接，所述凸轮连杆(62)的另一侧安装有电池夹持部件(63)。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述振动测试旋转大盘(5)的右上方安装有所述上料抓盘机械爪(30)，所述上料抓盘机械爪(30)位于所述振动前内阻测试转盘(3)的左上方。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述振动后电池内阻测试组件模块包括圆形的振动后内阻测试转盘(11)、振动后内阻测试机构(12)和振动后内阻测试表(13)；
所述振动后内阻测试转盘(11)顶部等间隔安装有四个电池夹持机械手(110)，所述电池夹持机械手(110)随着所述振动后内阻测试转盘(11)的旋转而可选择地与一个振动后内阻测试机构(12)相连接；
所述振动后内阻测试转盘(11)的顶部上方等间隔设置有四个所述振动后内阻测试机构(12)；
所述振动后内阻测试机构(12)在朝向所述振动后内阻测试转盘(11)中心的一侧具有内阻测试针，所述内阻测试针与一个振动后内阻测试表(13)通过电线相连接，所述振动后内阻测试表(13)用于测试电池在振动后的内阻。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述振动后内阻测试表(13)还用于读取所述振动前内阻测试表存储的电池振动前内阻数据，然后对任意一只电池振动前和振动后的内阻数据进行比较，当两者之间的差值达到大于或者等于预设不良内阻差值时，判定该只电池为不良电池，反之，判定该只电池为合格电池。
7.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述电池下料组件模块包括电池下料传送装置(10)和出料传送装置(9)，所述出料传送装置(9)位于所述电池下料传送装置(10)的左方，所述电池下料传送装置(10)在朝向所述振动后内阻测试转盘(11)的一侧设置有下料机构夹爪(100)。
8.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述振动测试旋转大盘(5)的左前方还设置有一个不良电池传送装置(8)，所述不良电池传送装置(8)上具有多个用于放置不良电池的传送托块。
9.如权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备主体(7)上安装有设备操作屏(4)。
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