CN111929525A - 一种动力电池电芯检测工作台 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例适用于新能源电池领域，提供了一种动力电池电芯检测工作台，该装置包括机柜，来料流水线用于输送待检测的电芯，上料机械手将电芯从来料流水线转移至称重机构进行称重测试，并将称重测试后的电芯转移至缓存机构，缓存机构用于对单个电芯进行合并，中转联动移位机械手用于将合并后的电芯转移至电动平台处，电动平台驱动电芯移动至短路测试机构处进行短路测试，并在短路测试完成后驱动电芯移动至中转区域，中转联动移位机械手将中转区域内的电芯转移至翻转移位机构处，翻转移位机构用于对电芯进行翻转并驱动电芯移动至下料机械手处，下料机械手用于将电芯下料。本发明可解决现有的叠片电芯的生产效率低的问题。
Description
技术领域
本发明属于新能源电池技术领域，尤其涉及一种动力电池电芯检测工作台。
背景技术
目前，市场上方壳动力电池的电芯生产工艺主要包含卷绕和叠片两种形式，同样体积下叠片电芯相对于卷绕电芯具有更高的容量，但是叠片电芯的实际生产效率远远低于卷绕电芯。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种动力电池电芯检测工作台，旨在解决现有的叠片电芯的生产效率低的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种动力电池电芯检测工作台，其包括：机柜、控制器、来料流水线、上料机械手、称重机构、缓存机构、短路测试机构、中转联动移位机械手、电动平台、翻转移位机构以及下料机械手，所述来料流水线设置在所述机柜一侧，所述上料机械手、所述称重机构、所述缓存机构、所述短路测试机构、所述电动平台、所述中转联动移位机械手、所述翻转移位机构以及所述下料机械手均安装在所述机柜的顶面，所述控制器分别与所述来料流水线、所述上料机械手、所述称重机构、所述缓存机构、所述短路测试机构、所述中转联动移位机械手、所述电动平台、所述下料机械手以及所述翻转移位机构电连接，所述电动平台的两端分别对接所述短路测试机构和所述中转联动移位机械手；
所述来料流水线用于输送待检测的电芯，所述上料机械手将所述电芯从来料流水线转移至所述称重机构进行称重测试，并将称重测试后的电芯转移至所述缓存机构，所述缓存机构用于对单个所述电芯进行合并，所述中转联动移位机械手用于将合并后的电芯转移至所述电动平台处，所述电动平台驱动所述电芯移动至所述短路测试机构处进行短路测试，并在短路测试完成后驱动所述电芯移动至中转区域，所述中转联动移位机械手将所述中转区域内的所述电芯转移至所述翻转移位机构处，所述翻转移位机构用于对所述电芯进行翻转并驱动所述电芯移动至所述下料机械手处，所述下料机械手用于将所述电芯下料。
进一步地，所述动力电池电芯检测工作台还包括不良品流水线，所述不良品流水线与所述电动平台对接，所述不良品流水线设置在所述中转联动移位机械手下方，所述中转联动移位机械手将检测不合格的所述电芯转移至所述不良品流水线上。
进一步地，所述不良品流水线包括第一不良品流水线和第二不良品流水线，所述第一不良品流水线和第二不良品流水线设置在所述电动平台两侧，所述中转联动移位机械手将称重不合格的所述电芯转移至所述第一不良品流水线上以及将短路测试不合格的所述电芯转移至所述第二不良品流水线上。
进一步地，所述动力电池电芯检测工作台还包括电芯浮动载具，所述电芯浮动载具包括平台安装板、浮动安装板、限位载具、弹簧以及导柱，所述平台安装板可移动地安装在所述电动平台上，所述电动平台驱动所述平台安装板前后移动，所述浮动安装板设置在所述平台安装板上方，所述电芯浮动载具固定在所述浮动安装板的顶面，所述电芯固定在所述电芯浮动载具上，所述导柱设置在所述浮动安装板和所述平台安装板之间，所述导柱的两端分别穿过所述浮动安装板和所述平台安装板，所述弹簧套装在所述导柱上，所述弹簧的两端分别与所述浮动安装板和所述平台安装板连接。
进一步地，所述短路测试结构包括支座、限位块、短路测试气缸以及下压块，所述电动平台穿过所述支座，所述短路测试气缸安装在所述支座上，所述下压块与所述短路测试气缸的输出端连接，所述限位块设置在所述支座对应所述电动平台处，当所述电芯移动至所述短路测试结构处时所述短路测试气缸驱动所述下压块向下压紧所述电芯，所述限位块与所述浮动安装板配合实现所述浮动安装板在竖直方向的限位。
进一步地，所述中转联动移位机械手具有两组，两组所述中转联动移位机械手具有两组并排间隔设置在所述电动平台上方，所述电动平台上设有电芯中转位以及不良品下料位，两组所述中转联动移位机械手分别将所述电芯中转位以及所述不良品下料位上的所述电芯转移至所述翻转移位机构和所述不良品流水线处。
进一步地，所述上料机械手具有两组，两组所述上料机械手分别将所述来料流水线的所述电芯转移至所述称重机构处以及将所述称重机构上的所述电芯转移至所述缓存机构处。
进一步地，所述称重机构为电子称
进一步地，所述控制器为可编程逻辑控制器。
本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于：本发明可以对叠片电芯进行称重和HI-POT短路测试，通过称重测试，可以检测叠片电芯是否存在多叠或者少叠极片的问题，在此基础上在对电芯进行HI-POT测试，可以判断电芯是否存在短路等情况，从而在电芯最初始阶段判定电芯是否合格，可以避免不良电芯向后工序流转，节约加工成本，在一定程度上，加速电芯的生产过程，加强电芯生产能力。并且整个过程采用全自动方式，通过来料流水线、上料机械手、称重机构、缓存机构、短路测试机构、中转联动移位机械手、电动平台、翻转移位机构以及下料机械手等的自动配合及运转，实现全自动，避免了人机互动的不良影响，也进一步提高了效率和便利性，节约了人力劳动。
附图说明
图1是本发明实施例提供的动力电池电芯检测工作台的整体结构示意图；
图2是图1另一个视角的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的动力电池电芯检测工作台的俯视结构示意图；
图4是本发明实施例提供的电芯浮动载具和电芯的结构示意图；
图5是图4的主视结构示意图。
在附图中，各附图标记表示：
10、电动平台；20、来料流水线；30、上料机械手；40、称重机构；50、缓存机构；60、短路测试机构；70、中转联动移位机械手；80、翻转移位机构；90、下料机械手；100、机柜；200、第一不良品流水线；300、第二不良品流水线；400、电芯浮动载具；410、平台安装板；420、浮动安装板；430、限位载具；440、弹簧；450、导柱；610、支座；620、限位块；630、短路测试气缸；640、下压块；500、电芯。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图5所示，是本发明实施例提供的一种动力电池电芯检测工作台，包括机柜100、控制器、来料流水线20、上料机械手30、称重机构40、缓存机构50、短路测试机构60、中转联动移位机械手70、电动平台10、翻转移位机构80以及下料机械手90，来料流水线20设置在机柜100一侧，上料机械手30、称重机构40、缓存机构50、短路测试机构60、电动平台10、中转联动移位机械手70、翻转移位机构80以及下料机械手90均安装在机柜100的顶面，控制器分别与来料流水线20、上料机械手30、称重机构40、缓存机构50、短路测试机构60、中转联动移位机械手70、电动平台10、下料机械手90以及翻转移位机构80电连接，电动平台10的两端分别对接短路测试机构60和中转联动移位机械手70。
来料流水线20用于输送待检测的电芯500，来料流水线20上安装有限位件，在来料流水线20的同步带移动过程中与电芯500配合完成电芯500的限位，保证电芯500在同步带移动过程中不会发生移位。
上料机械手30用于将电芯500从来料流水线20转移至称重机构40进行称重测试，控制器为PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，称重机构40将相关信息通过接口传输到PLC中进行判别。通过称重测试，可以检测叠片电芯500是否存在多叠或者少叠极片的问题。称重测试完成后，上料机械手30还能将电芯500转移至缓存机构50，缓存机构50对单个电芯500进行合并，将单个电芯500组合为两个电芯500以提升后续电芯500检测的速度。优选的，称重机构40为电子称。
中转联动移位机械手70用于将合并后的电芯500转移至电动平台10处，电动平台10驱动电芯500移动至短路测试机构60处进行短路测试，并在短路测试完成后驱动电芯500移动至中转区域，中转联动移位机械手70将中转区域内的电芯500转移至翻转移位机构80处，翻转移位机构80用于对电芯500进行翻转并驱动电芯500移动至下料机械手90处，下料机械手90用于将电芯500下料。短路测试需要在一定的压力下完成，压力一般为100kg～500kg，并给电池通高压以判别电芯500是否存在短路等情况。
本发明实施例的动力电池电芯检测工作台对叠片电芯500进行称重和HI-POT短路测试，通过称重测试，可以检测叠片电芯500是否存在多叠或者少叠极片的问题，在此基础上在对电芯500进行HI-POT测试，可以判断电芯500是否存在短路等情况，从而在电芯500最初始阶段判定电芯500是否合格，可以避免不良电芯500向后工序流转，节约加工成本，在一定程度上，加速电芯500的生产过程，加强电芯500生产能力。并且整个过程采用全自动方式，通过来料流水线20、上料机械手30、称重机构40、缓存机构50、短路测试机构60、中转联动移位机械手70、电动平台10、翻转移位机构80以及下料机械手90等的自动配合及运转，实现全自动，避免了人机互动的不良影响，也进一步提高了效率和便利性，节约了人力劳动。
进一步地，本实施例的动力电池电芯检测工作台还包括不良品流水线，不良品流水线与电动平台10对接，不良品流水线设置在中转联动移位机械手70下方，中转联动移位机械手70将检测不合格的电芯500转移至不良品流水线上。具体的，不良品流水线包括第一不良品流水线200和第二不良品流水线300，第一不良品流水线200和第二不良品流水线300设置在电动平台10两侧，中转联动移位机械手70将称重不合格的电芯500转移至第一不良品流水线200上以及将短路测试不合格的电芯500转移至第二不良品流水线300上。另外，中转联动移位机械手70具有两组，两组中转联动移位机械手70具有两组并排间隔设置在电动平台10上方，电动平台10上设有电芯中转位以及不良品下料位，两组中转联动移位机械手70分别将电芯中转位以及不良品下料位上的电芯500转移至翻转移位机构80和不良品流水线处。
本实施例中，上料机械手30具有两组，两组上料机械手30互相联动，两组上料机械手30分别将来料流水线20的电芯500转移至称重机构40处以及将称重机构40上的电芯500转移至缓存机构50处。
优选的，动力电池电芯检测工作台还包括电芯浮动载具400，电芯浮动载具400包括平台安装板410、浮动安装板420、限位载具430、弹簧440以及导柱450，平台安装板410可移动地安装在电动平台10上，电动平台10驱动平台安装板410前后移动，浮动安装板420设置在平台安装板410上方，电芯浮动载具400固定在浮动安装板420的顶面，电芯500固定在电芯浮动载具400上，导柱450设置在浮动安装板420和平台安装板410之间，导柱450的两端分别穿过浮动安装板420和平台安装板410，弹簧440套装在导柱450上，弹簧440的两端分别与浮动安装板420和平台安装板410连接。
短路测试结构包括支座610、限位块620、短路测试气缸630以及下压块640，电动平台10穿过支座610，短路测试气缸630安装在支座610上，下压块640与短路测试气缸630的输出端连接，限位块620设置在支座610对应电动平台10处，当电芯500移动至短路测试结构处时短路测试气缸630驱动下压块640向下压紧电芯500，限位块620与浮动安装板420配合实现浮动安装板420在竖直方向的限位。由于测试时需要较大的压力，因此将电芯载具设计为浮动状态，保证在大压力下防止电动平台10损坏。在导柱450和弹簧440作用下，限位载具430和电芯500被顶起，使电芯500随着电动平台10一起前后移位动作，当电芯500移动至短路测试机构60处时，短路测试气缸630驱动下压块640向下压紧电芯500，压力可以通过调压阀进行调整，此时电芯500及浮动安装板420下降，限位块620与浮动安装板420配合实现浮动安装板420在竖直方向的限位，使得电动平台10只承受部分弹簧440的作用力，当达到短路测试所需的压力后，给电芯500通入高压进行短路测试，完成后短路测试气缸630回升，在弹簧440弹力作用下电芯500及浮动安装板420也一起上升，完成测试动作。
综上所述，本发明实施例的动力电池电芯检测工作台对叠片电芯500进行称重和HI-POT短路测试，通过称重测试，可以检测叠片电芯500是否存在多叠或者少叠极片的问题，在此基础上在对电芯500进行HI-POT测试，可以判断电芯500是否存在短路等情况，从而在电芯500最初始阶段判定电芯500是否合格，可以避免不良电芯500向后工序流转，节约加工成本，在一定程度上，加速电芯500的生产过程，加强电芯500生产能力。并且整个过程采用全自动方式，通过来料流水线20、上料机械手30、称重机构40、缓存机构50、短路测试机构60、中转联动移位机械手70、电动平台10、翻转移位机构80以及下料机械手90等的自动配合及运转，实现全自动，避免了人机互动的不良影响，也进一步提高了效率和便利性，节约了人力劳动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种动力电池电芯检测工作台，其特征在于，包括机柜(100)、控制器、来料流水线(20)、上料机械手(30)、称重机构(40)、缓存机构(50)、短路测试机构(60)、中转联动移位机械手(70)、电动平台(10)、翻转移位机构(80)以及下料机械手(90)，所述来料流水线(20)设置在所述机柜(100)一侧，所述上料机械手(30)、所述称重机构(40)、所述缓存机构(50)、所述短路测试机构(60)、所述电动平台(10)、所述中转联动移位机械手(70)、所述翻转移位机构(80)以及所述下料机械手(90)均安装在所述机柜(100)的顶面，所述控制器分别与所述来料流水线(20)、所述上料机械手(30)、所述称重机构(40)、所述缓存机构(50)、所述短路测试机构(60)、所述中转联动移位机械手(70)、所述电动平台(10)、所述下料机械手(90)以及所述翻转移位机构(80)电连接，所述电动平台(10)的两端分别对接所述短路测试机构(60)和所述中转联动移位机械手(70)；
所述来料流水线(20)用于输送待检测的电芯(500)，所述上料机械手(30)将所述电芯(500)从来料流水线(20)转移至所述称重机构(40)进行称重测试，并将称重测试后的电芯(500)转移至所述缓存机构(50)，所述缓存机构(50)用于对单个所述电芯(500)进行合并，所述中转联动移位机械手(70)用于将合并后的电芯(500)转移至所述电动平台(10)处，所述电动平台(10)驱动所述电芯(500)移动至所述短路测试机构(60)处进行短路测试，并在短路测试完成后驱动所述电芯(500)移动至中转区域，所述中转联动移位机械手(70)将所述中转区域内的所述电芯(500)转移至所述翻转移位机构(80)处，所述翻转移位机构(80)用于对所述电芯(500)进行翻转并驱动所述电芯(500)移动至所述下料机械手(90)处，所述下料机械手(90)用于将所述电芯(500)下料。
2.如权利要求1所述的动力电池电芯检测工作台，其特征在于，所述动力电池电芯检测工作台还包括不良品流水线，所述不良品流水线与所述电动平台(10)对接，所述不良品流水线设置在所述中转联动移位机械手(70)下方，所述中转联动移位机械手(70)将检测不合格的所述电芯(500)转移至所述不良品流水线上。
3.如权利要求2所述的动力电池电芯检测工作台，其特征在于，所述不良品流水线包括第一不良品流水线(200)和第二不良品流水线(300)，所述第一不良品流水线(200)和第二不良品流水线(300)设置在所述电动平台(10)两侧，所述中转联动移位机械手(70)将称重不合格的所述电芯(500)转移至所述第一不良品流水线(200)上以及将短路测试不合格的所述电芯(500)转移至所述第二不良品流水线(300)上。
4.如权利要求1所述的动力电池电芯检测工作台，其特征在于，所述动力电池电芯检测工作台还包括电芯浮动载具(400)，所述电芯浮动载具(400)包括平台安装板(410)、浮动安装板(420)、限位载具(430)、弹簧(440)以及导柱(450)，所述平台安装板(410)可移动地安装在所述电动平台(10)上，所述电动平台(10)驱动所述平台安装板(410)前后移动，所述浮动安装板(420)设置在所述平台安装板(410)上方，所述电芯浮动载具(400)固定在所述浮动安装板(420)的顶面，所述电芯(500)固定在所述电芯浮动载具(400)上，所述导柱(450)设置在所述浮动安装板(420)和所述平台安装板(410)之间，所述导柱(450)的两端分别穿过所述浮动安装板(420)和所述平台安装板(410)，所述弹簧(440)套装在所述导柱(450)上，所述弹簧(440)的两端分别与所述浮动安装板(420)和所述平台安装板(410)连接。
5.如权利要求4所述的动力电池电芯检测工作台，其特征在于，所述短路测试结构包括支座(610)、限位块(620)、短路测试气缸(630)以及下压块(640)，所述电动平台(10)穿过所述支座(610)，所述短路测试气缸(630)安装在所述支座(610)上，所述下压块(640)与所述短路测试气缸(630)的输出端连接，所述限位块(620)设置在所述支座(610)对应所述电动平台(10)处，当所述电芯(500)移动至所述短路测试结构处时所述短路测试气缸(630)驱动所述下压块(640)向下压紧所述电芯(500)，所述限位块(620)与所述浮动安装板(420)配合实现所述浮动安装板(420)在竖直方向的限位。
6.如权利要求3所述的动力电池电芯检测工作台，其特征在于，所述中转联动移位机械手(70)具有两组，两组所述中转联动移位机械手(70)具有两组并排间隔设置在所述电动平台(10)上方，所述电动平台(10)上设有电芯中转位以及不良品下料位，两组所述中转联动移位机械手(70)分别将所述电芯中转位以及所述不良品下料位上的所述电芯(500)转移至所述翻转移位机构(80)和所述不良品流水线处。
7.如权利要求1所述的动力电池电芯检测工作台，其特征在于，所述上料机械手(30)具有两组，两组所述上料机械手(30)分别将所述来料流水线(20)的所述电芯(500)转移至所述称重机构(40)处以及将所述称重机构(40)上的所述电芯(500)转移至所述缓存机构(50)处。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的动力电池电芯检测工作台，其特征在于，所述称重机构(40)为电子称。
9.如权利要求1至7中任意一项所述的动力电池电芯检测工作台，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器。
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