CN106825960B - 一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置，包括终端设备、采集转换装置、多个压力传感组件和适配压接在所述夹具内的检测工装；多个压力传感组件设置在检测工装上且与夹具内的多个弹簧位点一一对应压接并检测对应弹簧位点的压力信号；采集转换装置分别与多个压力传感组件和终端设备电连接，并用于采集压力信号并发送至终端设备；所述终端设备用于接收压力信号并显示。本发明的检测工装可适配压接在夹具内，其高度与电芯和汇流排的总高度相同，通过将多个压力传感器组件和夹具内的多个弹簧位点一一对应压接，可对夹具内的每个弹簧位点的压力值进行检测，可准确检测激光焊接夹具的压紧力，测量时间短，测量精确，观测结果直观明确。

Description

一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置

技术领域

本发明涉及动力电池模组夹具压紧力检测技术领域，具体涉及一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置。

背景技术

动力电池模组在焊接汇流排时，需要使用夹具将汇流排压紧在电芯上，为了避免焊接时出现虚焊，需要定期对夹具的压紧力进行测试，对压紧力达不到要求的压紧点的弹簧进行更换。传统的测量方法是利用拉力机对夹具盖板的每个压紧点进行定距测量。由于夹具盖板一共有36个压紧点，拉力机每次只能测量一个点，所以测量时间较长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置，包括终端设备、采集转换装置、多个压力传感组件和适配压接在所述夹具内的检测工装；

多个所述压力传感组件设置在所述检测工装上且与所述夹具内的多个弹簧位点一一对应压接并检测对应弹簧位点的压力信号；

所述采集转换装置分别与多个所述压力传感组件和所述终端设备电连接，并用于采集所述压力信号并发送至所述终端设备；

所述终端设备用于接收所述压力信号并显示。

本发明的有益效果是：本发明的检测工装可适配压接在夹具内，其高度与电芯和汇流排的总高度相同，通过将多个压力传感器组件和夹具内的多个弹簧位点一一对应压接，可对夹具内的每个弹簧位点的压力值进行检测，可准确检测激光焊接夹具的压紧力，测量时间短，测量精确，观测结果直观明确。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述采集转换装置包括通讯转换器和多个压力传感器采集模块，多个所述压力传感器采集模块均与所述通讯转换器电连接，所述通讯转换器与所述终端设备电连接；

每个所述压力传感器采集模块分别用于采集多个所述弹簧位点的压力信号；所述通讯转换器用于将所述压力信号发送至所述终端设备。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置压力传感器采集模块和通讯转换器，可使采集到的压力信号更直观的从终端设备上显示出来。

进一步，所述压力传感器采集模块为基于RS485的8路压力传感器采集模块，所述通讯转换器为USB转RS485通讯转换器。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过采用基于RS485的8路压力传感器采集模块，一个压力传感器采集模块可同时采集8个压力传感组件的压力信号，结构更紧凑，采集效率更高。

进一步，所述检测工装上开设有多个卡接槽，多个所述压力传感组件一一对应的适配卡接在所述卡接槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在检测工装上开设卡接槽，方便传感器组件的安装卡接，且便于传感器组件和夹具内的弹簧位点对应压接。

进一步，所述检测工装包括安装座组件和导向板，所述安装座组件上开设有多个凹槽，所述导向板上开设有多个导向孔，所述导向孔的横截面尺寸小于所述凹槽槽口的横截面尺寸；所述导向板安装在所述安装座组件上，多个所述导向孔与多个所述凹槽一一上下对应连通，形成多个所述卡接槽；

所述压力传感组件的上半部分适配插接在所述导向孔内，其下半部分适配安装在所述凹槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置导向孔的尺寸小于凹槽的尺寸，可方便压力传感组件的一部分被卡在所述凹槽内，避免压力传感组件容易发生晃动。

进一步，所述安装座组件包括底座和定位板，所述底座呈上端敞口的箱体结构，所述定位板覆设在所述底座的敞口端，多个所述凹槽均开设在所述定位板上，所述导向板安装在所述定位板上。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置底座和定位板，方便底座和定位板的拆装，也便于在底座的内腔中安装其他部件。

进一步，所述压力传感组件包括压力传感器和传感器压块，所述压力传感器设置在所述定位板的凹槽内；所述传感器压块压接在所述压力传感器上，且其上半部分适配插接在所述导向板上的导向孔内，其下半部分适配安装在所述凹槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置压力传感器和传感器压块，使得压力传感器的定位更加稳固。

进一步，所述凹槽为阶梯槽；所述压力传感器设置在所述阶梯槽的底部且其上端高出所述阶梯槽的台阶；所述传感器压块的上半部分适配穿设在所述导向板上的导向孔内，其下半部分与所述阶梯槽位于其台阶上方的部分相适配。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将凹槽设置成阶梯槽，将压力传感器设置在阶梯槽的底部，避免了压力传感器发生晃动，使得检测的压力信号更加精准；通过将传感器压块与阶梯槽位于阶梯槽台阶上方的部分相适配，防止传感器压块发生晃动，避免影响压力传感器的检测效果。

进一步，所述导向板、定位板和底座通过螺钉固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将导向板、定位板和底座通过螺钉固定，使得整体结构的固定更加牢固、紧凑。

进一步，所述采集转换装置安装在所述底座的内腔中，所述凹槽的底部开设有用于压力传感组件和采集转换装置之间导线穿过的第一通孔；所述底座的侧壁上开设有用于采集转换装置和终端设备之间导线穿过的第二通孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在凹槽的底部开设通孔，可使得导线的布置更加整齐。通过在底座的侧壁上开设通孔，方便终端设备和采集转换装置之间的导线的穿出。

附图说明

图1为本发明实施例的压紧力检测装置的系统框架图；

图2为本发明实施例的压紧力检测装置的立体结构示意图；

图3为本发明实施例的压紧力检测装置的俯视结构示意图；

图4为图3的A-A面示意图；

图5为图4中A部的放大结构示意图；

图6为本发明实施例的压紧力检测装置的主视结构示意图；

图7为本发明实施例的压紧力检测装置的侧视结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、底座；11、第二通孔；2、定位板；21、凹槽；22、台阶；3、导向板；31、导向孔；4、压力传感器；5、传感器压块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1-图7所示，一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置，包括终端设备、采集转换装置、多个压力传感组件和适配压接在所述夹具内的检测工装；

本实施例的夹具内有多个弹簧，当电芯和汇流排被夹持在夹具内时，通过夹具内的多个弹簧对电芯和汇流排的焊接位点进行一一对应压接；弹簧所在的位置为弹簧位点。

多个所述压力传感组件设置在所述检测工装上且与所述夹具内的多个弹簧位点一一对应压接并检测对应弹簧位点的压力信号；所述采集转换装置分别与多个所述压力传感组件和所述终端设备电连接，并用于采集所述压力信号并发送至所述终端设备；所述终端设备用于接收所述压力信号并经过分析处理后进行显示。

本实施例的采集转换装置先采集压力传感组件的压力信号，再处理成数字信号后发送至终端设备。

本实施例的检测工装可适配压接在夹具内，其高度与电芯和汇流排的总高度相同，通过将多个压力传感器组件和夹具内的多个弹簧位点一一对应压接，可对夹具内的每个弹簧位点的压力值进行检测，可准确检测激光焊接夹具的压紧力，测量时间短，测量精确，观测结果直观明确。

本实施例的常规动力电池模组激光焊接夹具中，一共有36个压紧点，即有36个弹簧位点，当夹具对电芯和汇流排进行夹紧时，每个弹簧位点对应一个电芯和汇流排的焊接位点，本实施例将夹具中的弹簧位点和检测工装上的压力传感组件一一对应布置，且将电芯与汇流排的总高度和检测工装的高度设置成一致，可通过检测工装模拟电芯和汇流排结构，并能够通过压力传感组件对多个弹簧位点的压紧力进行一一检测，并通过终端设备显示，模拟检测效果精确，直观。

本实施例的一个优选方案，所述终端设备可优选为计算机。

本实施例的所述采集转换装置包括通讯转换器和多个压力传感器采集模块，多个所述压力传感器采集模块均与所述通讯转换器电连接，所述通讯转换器与所述终端设备电连接；每个所述压力传感器采集模块分别用于采集多个所述弹簧位点的压力信号；所述通讯转换器用于将所述压力信号发送至所述终端设备。

本实施例的一个优选方案，所述压力传感器采集模块为基于RS485的8路压力传感器采集模块，所述通讯转换器为USB转RS485通讯转换器。通过采用基于RS485的8路压力传感器采集模块，一个压力传感器采集模块可同时采集8个压力传感组件的压力信号，结构更紧凑，采集效率更高。USB转RS485通讯转换器能够将基于RS485的8路压力传感器采集模块采集到的压力信号转化成数字信号通过终端设备显示。

为了提高检测效率，本实施例采用了5个基于RS485的8路压力传感器采集模块，其中4个基于RS485的8路压力传感器采集模块分别对8个压力传感组件上的压力进行检测，其中一个基于RS485的8路压力传感器采集模块对4个压力传感组件上的压力进行检测，每个基于RS485的8路压力传感器采集模块都将检测到的压力信号传送到USB转RS485通讯转换器，USB转RS485通讯转换器将压力信号发送到终端设备中进行显示，终端设备显示出每个弹簧位点的弹力值，并可通过弹力值判断出哪个弹簧位点的弹簧需要进行更换，或者人们通过弹力值直接判断哪个弹簧位点的弹簧需要进行更换。

如图4和图5所示，本实施例的所述检测工装上开设有多个卡接槽，多个所述压力传感组件一一对应的适配卡接在所述卡接槽内。通过在检测工装上开设卡接槽，方便传感器组件的安装卡接，且便于传感器组件和夹具内的弹簧位点对应压接。本实施例的压力传感组件和卡接槽内壁没有连接关系，只是通过卡接槽自身的结构将压力传感组件卡住即可，这样就避免外力影响压力传感组的精确度。

由于常规的电芯和汇流排的激光焊接点分为两排布置，因此，本实施例的多个卡接槽也呈两排布置在检测工装的上侧面上。

如图4-图7所示，本实施例的所述检测工装包括安装座组件和导向板3，所述安装座组件上开设有多个凹槽21，所述导向板3上开设有多个导向孔31，所述导向孔31的横截面尺寸小于所述凹槽21槽口的横截面尺寸；所述导向板3安装在所述安装座组件上，多个所述导向孔31与多个所述凹槽21一一上下对应连通，形成多个所述卡接槽；所述压力传感组件的上半部分适配插接在所述导向孔31内，其下半部分适配安装在所述凹槽21内。本实施例通过设置导向孔的尺寸小于凹槽的尺寸，可方便压力传感组件的一部分被卡在所述凹槽内，避免压力传感组件容易发生晃动。本实施例的多个凹槽成平行布置的两排布置在安装座组件上，多个导向孔成平行布置的两排布置在导向板上。

如图3-图5所示，本实施例的导向孔31和凹槽21的结构与压力传感组件的结构相适配，其形状可选为方形、椭圆形等结构，本实施例的导向孔31和凹槽21均优选为同轴布置的圆筒形结构；本实施例的导向孔31的直径小于凹槽21槽口的直径，这样压力传感组件的一部分适配放置在凹槽21内，而压力传感组件的另一部分就从导向孔31内适配穿出，这样就使得压力传感组件的一部分被导向板3压在凹槽21内，一方面方便了压力传感组件的安装布置，另一方面也避免压力传感组件来回晃动而造成检测数据不准确。

为了配合导向孔31和凹槽21的结构，本实施例的压力传感组件的周向侧壁上可设置一圈肩台，导向板3可压接在肩台上，这样就使得压力传感组件和整个导向孔31和凹槽21的结构相适配。压力传感器组件适配插接在导向孔31内的部分可从导向孔31向外伸出一部分，也可与导向板3的上侧面平齐或略微低于上侧面，以不影响弹簧位点与压力传感器组件的压接为宜。

如图2-图7所示，本实施例的所述安装座组件包括底座1和定位板2，所述底座1呈上端敞口的箱体结构，所述定位板2覆设在所述底座1的敞口端，多个所述凹槽21均开设在所述定位板2的上表面，所述导向板3安装在所述定位板2上。通过设置底座和定位板，方便底座和定位板的拆装，也便于在底座的内腔中安装其他部件。

本实施例的底座1优选为立方体结构，定位板2优选为长方形结构，定位板2和底座1上端的敞口结构相适配，本实施例的底座1和定位板2可选为金属材质，可避免受压力过大而发生变形。

本实施例的压力传感组件可选为一个整体结构，为了更好的保护传感灵敏度，本实施例的一个优选方案中，压力传感组件由两部分组装而成。如图4和图5所示，本实施例的所述压力传感组件包括压力传感器4和传感器压块5，所述压力传感器4设置在所述定位板2的凹槽21内；所述传感器压块5压接在所述压力传感器4上，且其上半部分适配插接在所述导向板3上的导向孔31内，其下半部分适配安装在所述凹槽21内。通过设置压力传感器和传感器压块，使得压力传感器的定位更加稳固，也避免了压力传感器外露而影响其传感灵敏度。

如图4和图5所示，本实施例的传感器压块5整个呈圆柱形结构，其周向侧壁上设有一圈肩台，传感器压块5放置在凹槽21内且与凹槽的形成相适配，导向板3的导向孔31适配套接在传感器压块5较小的一端上，且导向板3压接在传感器压块5的肩台上。传感器压块5可优选采用金属材质，这样可避免受热后外界条件干扰而发生变形，影响压力传感器的检测效果。

如图5所示，本实施例的传感器压块5的一部分位于凹槽21内，一部分插接在导向孔31内。传感器压块5插接在导向孔31内的一部分可从导向孔31向上穿出，也可与导向板3的上侧面平齐或略微低于导向板3的上侧面，以不影响夹具内弹簧位点和传感器压块的接触压接为宜。

如图5所示，本实施例的所述凹槽21为阶梯槽；所述压力传感器4设置在所述阶梯槽的底部且其上端高出所述阶梯槽的台阶22；所述传感器压块5的上半部分适配穿设在所述导向板3上的导向孔31内，其下半部分与所述阶梯槽位于其台阶22上方的部分相适配。通过将凹槽设置成阶梯槽，将压力传感器设置在阶梯槽的底部，避免了压力传感器发生晃动，使得检测的压力信号更加精准；通过将传感器压块与阶梯槽位于台阶上方的部分相适配，防止传感器压块发生晃动，避免影响压力传感器的检测效果。传感器压块位于凹槽内的一部分与阶梯槽阶梯上的部分相适配，由于压力传感器高出台阶一部分，因此，传感器压块的中部压接在压力传感器上，周侧悬空在台阶的上方，这样使得力的传递更加精确均匀。

本实施例的所述导向板3、定位板2和底座1通过螺钉固定连接。通过将导向板、定位板和底座通过螺钉固定，使得整体结构的固定更加牢固、紧凑。

本实施例的所述采集转换装置安装在所述底座1的内腔中，所述凹槽21的底部开设有用于压力传感组件和采集转换装置之间导线穿过的第一通孔；所述底座1的侧壁上开设有用于采集转换装置和终端设备之间导线穿过的第二通孔11。通过在凹槽的底部开设通孔，可使得导线的布置更加整齐。通过在底座的侧壁上开设通孔，方便终端设备和采集转换装置之间的导线的穿出。本实施例的底座和定位板的材质均优选采用金属材质，而导向板优选采用金属材质或塑料材质均可，且导向板可采用具有一定颜色的材质制成，这样使得传感器压块和导向板的颜色形成对比，方便区分。

本实施例的动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置的工作过程为，先选择与电芯和汇流排总高度相同的检测装置，然后将检测装置放置在对应的激光焊接夹具内，使得多个压力传感组件和激光焊接夹具内的多个弹簧位点一一对应布置，然后通过终端设备控制压力传感器对对应的弹簧位点进行压力检测，基于RS485的8路压力传感器采集模块采集压力传感器检测到的压力信号发送至USB转RS485通讯转换器，USB转RS485通讯转换器将所述压力信号发送至终端设备即可。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“后”、“底”、“内”、“外”、“高度”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置，其特征在于，包括终端设备、采集转换装置、多个压力传感组件和适配压接在夹具内的检测工装；

多个所述压力传感组件设置在所述检测工装上且与所述夹具内的多个弹簧位点一一对应压接并检测对应弹簧位点的压力信号；

所述采集转换装置分别与多个所述压力传感组件和所述终端设备电连接，并用于采集所述压力信号并发送至所述终端设备；

所述终端设备用于接收所述压力信号并显示；

所述检测工装上开设有多个卡接槽，多个所述压力传感组件一一对应的适配卡接在所述卡接槽内；

所述检测工装包括安装座组件和导向板(3)，所述安装座组件上开设有多个凹槽(21)，所述导向板(3)上开设有多个导向孔(31)，所述导向孔(31)的横截面尺寸小于所述凹槽(21)槽口的横截面尺寸；所述导向板(3)安装在所述安装座组件上，多个所述导向孔(31)与多个所述凹槽(21)一一上下对应连通，形成多个所述卡接槽；

所述压力传感组件的上半部分适配插接在所述导向孔(31)内，其下半部分适配安装在所述凹槽(21)内；

所述压力传感组件的周向侧壁上设置一圈肩台，导向板压接在肩台上。

2.根据权利要求1所述一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置，其特征在于，所述采集转换装置包括通讯转换器和多个压力传感器采集模块，多个所述压力传感器采集模块均与所述通讯转换器电连接，所述通讯转换器与所述终端设备电连接；

每个所述压力传感器采集模块分别用于采集多个所述弹簧位点的压力信号；所述通讯转换器用于将所述压力信号发送至所述终端设备。

3.根据权利要求2所述一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置，其特征在于，所述压力传感器采集模块为基于RS485的8路压力传感器采集模块，所述通讯转换器为USB转RS485通讯转换器。

4.根据权利要求1至3任一项所述一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置，其特征在于，所述安装座组件包括底座(1)和定位板(2)，所述底座(1)呈上端敞口的箱体结构，所述定位板(2)覆设在所述底座(1)的敞口端，多个所述凹槽(21)均开设在所述定位板(2)上，所述导向板(3)安装在所述定位板(2)上。

5.根据权利要求4所述一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置，其特征在于，所述压力传感组件包括压力传感器(4)和传感器压块(5)，所述压力传感器(4)设置在所述定位板(2)的凹槽(21)内；所述传感器压块(5)压接在所述压力传感器(4)上，且其上半部分适配插接在所述导向板(3)上的导向孔(31)内，其下半部分适配安装在所述凹槽(21)内。

6.根据权利要求5所述一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置，其特征在于，所述凹槽(21)为阶梯槽；所述压力传感器(4)设置在所述阶梯槽的底部且其上端高出所述阶梯槽的台阶(22)；所述传感器压块(5)的上半部分适配穿设在所述导向板(3)上的导向孔(31)内，其下半部分与所述阶梯槽位于其台阶(22)上方的部分相适配。

7.根据权利要求4所述一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置，其特征在于，所述导向板(3)、定位板(2)和底座(1)通过螺钉固定连接。

8.根据权利要求4所述一种动力电池模组激光焊接夹具压紧力检测装置，其特征在于，所述采集转换装置安装在所述底座(1)的内腔中，所述凹槽(21)的底部开设有用于压力传感组件和采集转换装置之间导线穿过的第一通孔；所述底座(1)的侧壁上开设有用于采集转换装置和终端设备之间导线穿过的第二通孔(11)。