CN112139062A - 一种圆柱电池的自动检漏设备及自动检漏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆柱电池的自动检漏设备及自动检漏方法，自动检漏设备包括基座，在基座上设有多个真空箱及一个机械手，机械手与设于基座内的PLC控制系统连接，机械手在PLC控制系统的控制下，将圆柱电池依次夹持到多个真空箱内；真空箱包括箱体、箱门机构以及密封对接机构，箱体内设有多个用于容纳圆柱电池的腔体，箱门机构连接在箱体的上部，密封对接机构设于箱体的端部，并与腔体连通；基座上还固定安装有检漏仪，检漏仪连接多个真空箱以及机械手。本发明能够实现自动化、高效率的检漏，满足现代工业生产线快速检漏的需求。

Description

一种圆柱电池的自动检漏设备及自动检漏方法

技术领域

本发明涉及一种检漏技术，特别涉及一种圆柱电池的自动检漏设备及自动检漏方法。

背景技术

动力圆柱电池，主要有磷酸铁锂锂电池，电池安全性好、循环寿命长、可快速充电、绿色环保、功率性能出色、由于成分中没有贵重金属，成本相对较低的优点。电池主要应用于电动自行车、电动汽车、电动工具、电动玩具、太阳能光伏产品。电池由于内部有电解液，充、放电时内部各腔体要能承受足够高的压力，并且电池壳体由于是薄壁件，为保证电池自身的安全，壳体上有防爆膜片，整个电池泄漏量都有着严格的要求。为确保电池产品质量，各生产商都高度重视其耐压、气密性检测。

传统的检测工装，由于自动化程度不高，工作效率极其低下，还存在着用工量大，劳动强度高，漏检、错检等一系列问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种圆柱电池的自动检漏设备及自动检漏方法，该自动检漏设备能够实现自动化、高效率的检漏，满足现代工业生产线快速检漏的需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种圆柱电池的自动检漏设备，包括基座，在基座上设有多个真空箱及一个机械手，所述机械手与设于基座内的PLC控制系统连接，所述机械手在PLC控制系统的控制下，将圆柱电池依次夹持到多个所述真空箱内；

其中，所述机械手包括驱动臂及夹持部，所述机械臂通过底座固定安装在所述基座上，所述夹持部固定安装在所述机械臂的末端，所述机械臂具有多个活动关节；

所述真空箱包括箱体、箱门机构以及密封对接机构，所述箱体内设有多个用于容纳圆柱电池的腔体，所述箱门机构连接在箱体的上部，所述密封对接机构设于所述箱体的端部，并与所述腔体连通；

所述基座上还固定安装有检漏仪，所述检漏仪连接多个所述真空箱以及所述机械手。

可选的，所述夹持部包括多个气动夹头以及用于连接多个所述气动夹头的底板，所述底板与驱动臂的末端固定连接；

多个所述气动夹头呈一字型排列。

可选的，所述基座上还固定安装有电池回收盒，所述电池回收盒固定安装在所述机械手的运动覆盖范围内。

可选的，所述基座的顶面为长方形，所述机械手的底座固定安装在所述基座顶面的其中一个拐角位置处，所述真空箱的数量设置为三个，其中两个真空箱安装在基座顶面远离所述机械手的长边侧，所述机械手以及另一个真空箱安装在基座顶面的另一长边侧。

可选的，所述腔体的两侧内壁设有与所述机械手的气动夹头适配的第一避让槽，所述第一避让槽垂直分布；

在所述腔体的两侧内壁，还分别设有一对用于避让设置于气动夹头上的气管的第二避让槽，一对第二避让槽设于所述第一避让槽的两侧位置。

可选的，所述真空箱在腔体顶部开口的边缘位置分别设有沿腔体顶部开口成圈设置密封槽。

可选的，所述箱门机构包括门盖板，所述门盖板四个拐角分别通过连接件安装有滚轮；

所述箱体的顶部侧壁设有分别与所述滚轮配合的滚动槽，所述滚动槽的长度与所述门盖板的行程一致；

所述门盖板的顶面还铰接有第一气缸，所述第一气缸的一端与门盖板的顶面连接，另一端与固定安装在所述基座上的固定座连接。

可选的，所述滚动槽的一端端部设有一个沉槽，所述沉槽与所述滚轮相适配，使得所述滚轮在运动到沉槽位置时，滚轮向下带动所述门盖板向下位移。

可选的，所述密封对接机构包括第二气缸以及密封接头，其中，所述密封接头设于所述腔体的内部，所述第二气缸固定安装在真空箱的外壁上，所述第二气缸的输出端穿过真空箱的箱壁后与所述密封接头固定连接；

所述腔体内还设有用于所述滑动连接密封接头的滑槽，所述滑槽垂直分布。

本发明在上述的自动检漏设备的基础上，还提供了一种圆柱电池的自动检漏方法，其检漏步骤如下：

机械手将圆柱电池放到第一个真空箱内，并在完成放置后，第一个真空箱的箱门机构关闭，同时密封对接装置将圆柱电池在腔体内进行密封对接；

启动检漏仪，对第一个真空箱内的圆柱电池进行耐压、中漏检测，此时，机械手悬停在第一个真空箱的上方；

若中漏检测不合格，则打开第一个真空箱的箱门机构，并且机械手将不合格的圆柱电池从相应的腔体内取出，并放到电池回收盒内，然后第一个真空箱的箱门机构再次密封，启动检漏仪，对中漏检测合格的圆柱电池进行微漏检测；

在第一个真空箱进行微漏检测的同时，机械手将另一组圆柱电池放置到第二个真空箱内，按次序进行耐压、中漏检测和微漏检测；

在第一个真空箱和第二个真空箱均处于微漏检测时，机械手再将下一组圆柱电池放置到第三个真空箱内按次序进行进行耐压、中漏检测和微漏检测；在机械手将圆柱电池放置到第三个真空箱内后，第一个真空箱的微漏检测完成，同时机械手将第一个真空箱内已经检测完毕的圆柱电池取出，并移送到出料运输线上。

采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明在检漏时，工件的上料、下料及工件密封全部自动化，减少了人工，降低了劳动强度；

2、本发明合理细化并分解了检漏工序，使检耐压、中漏、微漏在真空箱内按顺序工作，控制过程简单；

3、本发明的真空箱内采用多个腔体，在检测时，能够使真空箱内每个独立腔体进行独立的检测，可快速区分不合格件。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的真空箱的结构示意图；

图4是图1的A部放大图；

图5是图3的B部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1、2所示，本发明公开了一种圆柱电池的自动检漏设备，其包括基座1，在基座1上安装有多个真空箱2及一个机械手3，通过多个真空箱2与一个机械手3的设置，提高检漏效率。在机械手3的驱动系统中，机械手3与设于基座1内的PLC控制系统连接，从而使机械手3在PLC控制系统的控制下，自动的将圆柱电池4依次夹持到多个真空箱2内，以实现圆柱电池的耐压、中漏、微漏检测。

在本发明中，如图1所示，机械手3包括驱动臂301及夹持部302，机械臂301通过底座303固定安装在基座1上，夹持部302固定安装在机械臂301的末端，而且机械臂301具有多个活动关节，使得机械臂301能够朝任意方向进行移动。另外，夹持部302包括多个气动夹头以及用于连接多个气动夹头的底板，底板与驱动臂的末端固定连接，多个气动夹头呈一字型排列。在本发明中，气动夹头的数量可设为六个，也就是说，气动夹头可一次性夹持六个圆柱电池。在气动夹头上，连接有气管，该气管用于气动夹头的进气以及出气，从而控制气动夹头的夹紧动作以及放开动作。

在本发明中，如图3和5所示，真空箱2具体包括箱体201、箱门机构202以及密封对接机构203。其中，箱体201内设有多个用于容纳圆柱电池4的腔体204，腔体204的数量与气动夹头的数量一致，也为六个，而箱门机构202连接在箱体的上部，用于在检漏时将箱体201密封住，密封对接机构203设于箱体的端部，并与腔体204连通，密封对接机构203用于对圆柱电池4的端部进行密封。

在本发明中，如图1所示，在基座1上还固定安装有检漏仪5，控制箱5连接多个真空箱2以及机械手3，检漏仪5还与PLC控制系统连接，通过PLC控制系统来控制检漏仪5的运行以及控制检漏仪5和机械手3之间的动作协调。在本发明中，真空箱2的数量设置为三个，检漏仪5的数量设置为两个，两个检漏仪5分别连接真空箱2和PLC控制系统。

在本发明中，如图1、2所示，在基座1上还固定安装有电池回收盒6，电池回收盒6固定安装在机械手3的运动覆盖范围内。另外，电池回收盒6可设于基座1顶面上位于两个检漏仪5之间的位置处。

在本发明中，基座1的顶面为长方形，机械手3的底座303固定安装在基座1顶面的其中一个拐角位置处，在三个真空箱2中，其中两个真空箱2安装在基座1顶面远离机械手3的长边侧，机械手3以及另一个真空箱2安装在基座1顶面的另一长边侧。

在本发明中，如图5所示，腔体204的两侧内壁设有与机械手3的气动夹头适配的第一避让槽205，第一避让槽205垂直分布。在腔体204的两侧内壁，还分别设有一对用于避让设置于气动夹头上的气管的第二避让槽206，一对第二避让槽206设于第一避让槽205的两侧位置。

另外，真空箱2在腔体204顶部开口的边缘位置分别设有沿腔体顶部开口成圈设置密封槽207，同时，在箱门机构202的底部设有与密封槽207适配的密封条，用于密封腔体204。具体的，箱门机构202包括门盖板2021，门盖板2021四个拐角分别通过连接件2022安装有滚轮2023，箱体201的顶部侧壁设有分别与滚轮配合的滚动槽2024，滚动槽2024的长度与门盖板2021的行程一致，门盖板2021的顶面还铰接有第一气缸2025，第一气缸2025的一端与门盖板2021的顶面连接，另一端与固定安装在基座1上的固定座2027连接。

在滚动槽2024的一端端部设有一个沉槽2026，沉槽2026与滚轮2023相适配，使得滚轮2023在运动到沉槽2026位置时，滚轮2023向下带动门盖板2021向下位移，从而完成密封条与密封槽207之间的装配，使得门盖板2021将箱体201封住，同时将腔体204密封。

在本发明中，如图3～5所示，密封对接机构203包括第二气缸2031以及密封接头2032，其中，密封接头2032设于腔体204的内部，第二气缸2031固定安装在真空箱2的外壁上，第二气缸2031的输出端穿过真空箱2的箱壁后与密封接头2032固定连接，腔体204内还设有用于滑动连接密封接头2032的滑槽2033，滑槽2033垂直分布。在机械手3将圆柱电池4放到腔体204内后，第二气缸2031启动，第二气缸2031推动密封接头2032沿着滑槽2033朝向圆柱电池4的端部移动，使密封接头2032将圆柱电池4的端部对接完成并密封。

本发明在检漏时，其检漏步骤如下，

S1、机械手3将圆柱电池放4到第一个真空箱2内，并在完成放置后，第一个真空箱2的箱门机构202关闭，同时密封对接机构203将圆柱电池4在腔体204内进行密封对接。

S2、启动检漏仪5，对第一个真空箱2内的圆柱电池4进行耐压以及中漏检测，此时，机械手3悬停在第一个真空箱2的上方。

若耐压或中漏检测不合格，则打开第一个真空箱2的箱门机构202，机械手3将不合格的圆柱电池4从相应的腔体204内取出，并放到电池回收盒6内，然后第一个真空箱2的箱门机构202再次密封，启动检漏仪5，对中漏检测合格的圆柱电池4进行微漏检测。

S3、在第一个真空箱2进行微漏检测的同时，机械手3将另一组圆柱电池4放置到第二个真空箱2内，并按次序进行中漏检测和微漏检测。

第二个真空箱2的动作次序与第一个真空箱2的检漏动作是一样的。

S4、在第一个真空箱2和第二个真空箱2均处于微漏检测时，机械手3再将下一组圆柱电池4放置到第三个真空箱2内，并按次序进行进行中漏检测和微漏检测。

在机械手3将圆柱电池4放置到第三个真空箱2内后，第一个真空箱2的微漏检测完成，此时，机械手3将第一个真空箱2内已经检测完毕的圆柱电池取出，并将合格的圆柱电池4移送到出料运输线上，而不合格的圆柱电池4被移送到到电池回收盒6内。

S5、重复循环步骤S1～S4，可连续不断的对圆柱电池4进行检漏操作。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种圆柱电池的自动检漏设备，其特征在于，包括基座，在基座上设有多个真空箱及一个机械手，所述机械手与设于基座内的PLC控制系统连接，所述机械手在PLC控制系统的控制下，将圆柱电池依次夹持到多个所述真空箱内；

其中，所述机械手包括驱动臂及夹持部，所述机械臂通过底座固定安装在所述基座上，所述夹持部固定安装在所述机械臂的末端，所述机械臂具有多个活动关节；

所述真空箱包括箱体、箱门机构以及密封对接机构，所述箱体内设有多个用于容纳圆柱电池的腔体，所述箱门机构连接在箱体的上部，所述密封对接机构设于所述箱体的端部，并与所述腔体连通；

所述基座上还固定安装有检漏仪，所述检漏仪连接多个所述真空箱以及所述机械手。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池的自动检漏设备，其特征在于，所述夹持部包括多个气动夹头以及用于连接多个所述气动夹头的底板，所述底板与驱动臂的末端固定连接；

多个所述气动夹头呈一字型排列。

3.根据权利要求2所述的圆柱电池的自动检漏设备，其特征在于，所述基座上还固定安装有电池回收盒，所述电池回收盒固定安装在所述机械手的运动覆盖范围内。

4.根据权利要求3所述的圆柱电池的自动检漏设备，其特征在于，所述基座的顶面为长方形，所述机械手的底座固定安装在所述基座顶面的其中一个拐角位置处，所述真空箱的数量设置为三个，其中两个真空箱安装在基座顶面远离所述机械手的长边侧，所述机械手以及另一个真空箱安装在基座顶面的另一长边侧。

5.根据权利要求4所述的圆柱电池的自动检漏设备，其特征在于，所述腔体的两侧内壁设有与所述机械手的气动夹头适配的第一避让槽，所述第一避让槽垂直分布；

在所述腔体的两侧内壁，还分别设有一对用于避让设置于气动夹头上的气管的第二避让槽，一对第二避让槽设于所述第一避让槽的两侧位置。

6.根据权利要求5所述的圆柱电池的自动检漏设备，其特征在于，所述真空箱在腔体顶部开口的边缘位置分别设有沿腔体顶部开口成圈设置密封槽。

7.根据权利要求6所述的圆柱电池的自动检漏设备，其特征在于，所述箱门机构包括门盖板，所述门盖板四个拐角分别通过连接件安装有滚轮；

所述箱体的顶部侧壁设有分别与所述滚轮配合的滚动槽，所述滚动槽的长度与所述门盖板的行程一致；

所述门盖板的顶面还铰接有第一气缸，所述第一气缸的一端与门盖板的顶面连接，另一端与固定安装在所述基座上的固定座连接。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池的自动检漏设备，其特征在于，所述滚动槽的一端端部设有一个沉槽，所述沉槽与所述滚轮相适配，使得所述滚轮在运动到沉槽位置时，滚轮向下带动所述门盖板向下位移。

9.根据权利要求8所述的圆柱电池的自动检漏设备，其特征在于，所述密封对接机构包括第二气缸以及密封接头，其中，所述密封接头设于所述腔体的内部，所述第二气缸固定安装在真空箱的外壁上，所述第二气缸的输出端穿过真空箱的箱壁后与所述密封接头固定连接；

所述腔体内还设有用于所述滑动连接密封接头的滑槽，所述滑槽垂直分布。

10.一种圆柱电池的自动检漏方法，其特征在于，在检漏时，使用如权利要求9所述的圆柱电池的自动检漏设备，其检漏步骤如下，

机械手将圆柱电池放到第一个真空箱内，并在完成放置后，第一个真空箱的箱门机构关闭，同时密封对接机构将圆柱电池在腔体内进行密封对接；

启动检漏仪，对第一个真空箱内的圆柱电池进行耐压以及中漏检测，此时，机械手悬停在第一个真空箱的上方；

若中漏检测不合格，则打开第一个真空箱的箱门机构，并且机械手将不合格的圆柱电池从相应的腔体内取出，并放到电池回收盒内，然后第一个真空箱的箱门机构再次密封，启动检漏仪，对中漏检测合格的圆柱电池进行微漏检测；

在第一个真空箱进行微漏检测的同时，机械手将另一组圆柱电池放置到第二个真空箱内，按次序进行耐压、中漏检测和微漏检测；

在第一个真空箱和第二个真空箱均处于微漏检测时，机械手再将下一组圆柱电池放置到第三个真空箱内按次序进行进行耐压、中漏检测和微漏检测；在机械手将圆柱电池放置到第三个真空箱内后，第一个真空箱的微漏检测完成，同时机械手将第一个真空箱内已经检测完毕的圆柱电池取出，并移送到出料运输线上。

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