CN113720543A - 电池盖板氦检自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了电池盖板氦检自动化设备，包括进料单元、出料单元、氦检单元，进料单元包括进料输送机构、入料旋转机构、物料移载机构，出料单元包括卸料输送机构和NG排离输送机构，氦检单元包括物料周转机构及若干氦检工位，氦检工位包括氦检顶舱和氦检底座，氦检顶舱具备顶压密封室和氦气气源，氦检底座包括支承密封室、氦气质谱检测器和抽真空检测器。本发明满足电池盖板气密性检测需求，自动化程度较高，易于构建在全自动化产线中，运行高效流畅且气检可靠稳定。采用抽真空检测与氦检结合的方式，满足初筛检测排离需求，降低了氦检成本，同时减少了复位运转行程，提高了检测效率。具备进料转向与出料翻转功能，满足自动化产线运转流畅性需求。

Description

电池盖板氦检自动化设备

技术领域

本发明涉及电池盖板氦检自动化设备，属于气密性检测的技术领域。

背景技术

动力电池盖板由盖板主体及焊接防爆阀构成，其存在防爆阀等多个气检区，需要进行针对气检区的气密性检测，从而确保动力电池盖板的气密稳定性。

目前，对电池盖板进行检测的方式主要有两种：一种是通用油压或者水压的设备来检测电池盖板的断路压力和爆破压力，该方法依靠压力表读取断路压力和爆破压力的数值；另一种是，利用气压设备进行检测，该设备对电池盖板的密闭空间加压，并通过电路和传感器检测盖板的断路压力和爆破压力。

公布号 CN105651445A的中国发明专利揭示了电池盖板检测设备及其检测方法，其采用气检腔室与压力传感器等设计，满足了对电池盖板气密性检测的需求，但是其采用压力检测的方式，检测灵敏度较低，无法满足高气密性检测需求。

针对此情况，授权公告号 CN206563639U的中国实用新型揭示了一种动力电池盖板氦气检漏机，其能实现电池盖板的批量化检测，并且通过氦检实现气密性检测，氦检即通过一定时间一定压力的氦气供给，在另一端进行氦气质谱检测，从而满足高精度气密性检测需求，电池盖板气检区的气密性存在多级化，采用一端通氦气的检测会造成氦气大量损耗，具体地说明，当电池盖板气检区存在较大泄漏量时，通氦气量会较大，无疑增加了检测成本。

此类氦检设备具备多个工位，一般情况下，氦检工位作业时间较长，各工位之间相对工作时间存在较大差异，很难满足工位相协调需求，导致检测效率受到较大影响。

另外，传统动力电池盖板氦气检测设备自动化程度较低，很难构建在电池盖板的自动化产线中，一般电池盖板存在以下工序，电池盖板导脚组装、电池盖板防爆阀焊接、电池盖板气密性检测、电池盖板后端组装等，电池盖板防爆阀成型后需要介入气检设备，而传统气检设备为独立检测，无疑增加了物料周转成本，同时工作效率受到较大限制。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统氦检设备效率较低且无法适应自动化产线需求的问题，提出电池盖板氦检自动化设备。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

电池盖板氦检自动化设备，包括进料单元、出料单元、位于所述进料单元与所述出料单元之间的氦检单元，

所述进料单元包括进料输送机构、入料旋转机构、位于所述进料输送机构与所述入料旋转机构之间的物料移载机构，

所述出料单元包括卸料输送机构和NG排离输送机构，

所述氦检单元包括若干氦检工位及用于在所述氦检工位、所述进料单元、所述出料单元之间切换的物料周转机构，

所述氦检工位包括具备升降位移的氦检顶舱和具备水平向线性位移的氦检底座，所述氦检顶舱具备顶压密封室和向所述顶压密封室供气的氦气气源，所述氦检底座包括支承密封室、与所述支承密封室相连的氦气质谱检测器和抽真空检测器。

优选地，所述氦检工位包括与所述进料输送机构相垂直设置的线轨载座，所述线轨载座上设有两个潮汐式切换位移的所述氦检底座，任意所述氦检底座具备相对配合的所述氦检顶舱。

优选地，所述物料周转机构包括桥接在所述出料单元与所述进料单元之间的线性位移载架、设置在所述线性位移载架上的线性位移载座，所述线性位移载座上设有具备升降位移的物料拾取部。

优选地，所述线性位移载架上设有两个所述线性位移载座。

优选地，所述进料输送机构包括进料循环料带，所述进料循环料带的出料端设有物料导向槽；

所述入料旋转机构包括具备旋转位移的载料座，所述载料座上设有两个相垂直设置的容载腔槽；

所述物料移载机构用于在所述物料导向槽与所述载料座之间位移切换。

优选地，所述进料循环料带的出料端与所述入料旋转机构之间设有二次定位工装，

所述物料移载机构包括用于在所述物料导向槽与所述二次定位工装之间位移的第一移载部和用于在所述二次定位工装与所述载料座之间位移的第二移载部。

优选地，所述进料循环料带的出料端顶部设有扫码检测机构。

优选地，所述卸料输送机构包括翻转载座和卸料输送循环带，所述翻转载座包括具备180°翻转位移的翻转体，所述翻转体上设有负压吸附载槽。

优选地，所述NG排离输送机构包括与所述卸料输送循环带相垂直设置的NG排离循环料带。

优选地，所述NG排离循环料带上设有限位支撑筋。

本发明的有益效果主要体现在：

1.满足电池盖板气密性检测需求，自动化程度较高，易于构建在电池组装全自动化产线中，运行高效流畅且气检可靠稳定。

2.采用抽真空检测与氦检相结合的方式，满足初筛检测排离需求，降低了氦检成本，同时减少了复位运转行程，提高了检测效率。

3.具备进料转向与出料翻转功能，满足自动化产线运转流畅性需求。

4.氦检单元整体设计结构紧凑，空间利用率较高，尤为适用于整体产线调速配合需求，使得全自动化产线运行流畅配合高效。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明电池盖板氦检自动化设备的结构示意图。

图2是本发明电池盖板氦检自动化设备的另一视角结构示意图。

图3是本发明电池盖板氦检自动化设备中氦检工位的结构示意图。

图4是本发明电池盖板氦检自动化设备中物料周转机构的结构示意图。

图5是本发明电池盖板氦检自动化设备中进料输送机构的结构示意图。

图6是本发明电池盖板氦检自动化设备中入料旋转机构的结构示意图。

图7是本发明电池盖板氦检自动化设备中物料移载机构的结构示意图。

图8是本发明电池盖板氦检自动化设备中翻转载座的结构示意图。

图9是本发明电池盖板氦检自动化设备中卸料输送循环带的结构示意图。

图10是本发明电池盖板氦检自动化设备中NG排离循环料带的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。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。

本发明提供电池盖板氦检自动化设备，如图1至图10所示，包括进料单元、出料单元、位于进料单元与出料单元之间的氦检单元。

进料单元包括进料输送机构1、入料旋转机构2、位于进料输送机构1与入料旋转机构2之间的物料移载机构3。

出料单元包括卸料输送机构4和NG排离输送机构5。

氦检单元包括若干氦检工位6及用于在氦检工位、进料单元、出料单元之间切换的物料周转机构7。

氦检工位6包括具备升降位移的氦检顶舱61和具备水平向线性位移的氦检底座62，氦检顶舱61具备顶压密封室611和向顶压密封室供气的氦气气源612，氦检底座62包括支承密封室621、与支承密封室相连的氦气质谱检测器622和抽真空检测器623。

具体地实现过程及原理说明：

在进行氦检气密性检测过程中，首先由进料输送机构1进行自动化电池盖板供给，该进料输送机构1连通自动化电池盖板组装产线，其出料为沿产品的长度方向供给。

针对此供给方式，设计了该进料单元，通过进料输送机构1进行电池盖板100的自动化输送，由物料周转机构7将电池盖板拾取放置在入料旋转机构2上，通过入料旋转机构2进行对电池盖板100的水平向旋转方向调整，满足与后端氦检工位6的测试位置度匹配需求。

在进行氦检过程中，通过氦检底座62的水平向限位位移实现与氦检顶舱61相错位分离需求，此时支承密封室621外露，方便物料周转机构7将入料旋转机构2上的电池盖板100拾取放置入支承密封室621内。

当电池盖板100放置入支承密封室621内时，电池盖板100与支承密封室相密封抵接，此时抽真空检测器623进行抽真空检测，当抽真空检测不合格时，氦检底座62不复位，由物料周转机构7直接拾取至NG排离输送机构5，当抽真空检测合格时，氦检底座62复位与氦检顶舱61垂直向相对，此时氦检顶舱61垂直下压使得顶压密封室611与电池盖板100的顶部相密封抵接配合，通过氦气气源612进行一定压力与一定时间的氦气供给，由与支承密封室相连的氦气质谱检测器622进行气检，从而满足气检精度需求。

需要说明的是，经过抽真空检测进行了初筛，一方面降低了后端的通氦气量，另一方面无需复位行程，提高了运行效率。同时，该抽真空检测能对在前检测的支承密封室621进行抽真空排气排离，有效防止氦气残留，提高了检测精度。

当氦检完成后，由物料周转机构7进行NG产品和良品的分别转移，由卸料输送机构4和NG排离输送机构5分别自动排出。

该电池盖板氦检自动化设备易于构建在全自动化产线中，并且利用氦检单元的若干氦检工位6实现一定量的同步在线检测容载，满足进料端与出料端相协调配合需求，实现全自动化产线的整体配速，确保产线运行稳定高效。

在一个具体实施例中，如图3所示，氦检工位6包括与进料输送机构1相垂直设置的线轨载座60，线轨载座上设有两个潮汐式切换位移的氦检底座62，任意氦检底座具备相对配合的氦检顶舱61。

采用与进料输送机构1相垂直设置的线轨载座60设置，满足进料电池盖板的转向适配需求，降低了氦检单元的整体体积，单个氦检工位6具备双检位，潮汐式配合更高效，在有限空间中增了同步检测量，提高了整体检测效率，运行高效流畅。

如图4所示，物料周转机构7包括桥接在出料单元与进料单元之间的线性位移载架71、设置在线性位移载架上的线性位移载座72，线性位移载座上设有具备升降位移的物料拾取部73。该线性位移载架72上设有两个线性位移载座72。

具体地实现过程及原理说明：

采用具备线性位移的氦检底座62，其能使得多个氦检工位的上下料位置与进料单元上料位置和出料单元出料位置处于同线性状态，利用线性位移载座72即可满足在各工位之间灵活切换需求，而在一个具体实施例中，采用了两个线性位移载座72的设计，其可以分别承担上料功能和卸料功能，如此提高了周转效率，周转设备成本也得到控制。

在一个具体实施例中，如图5和图6所示，进料输送机构1包括进料循环料带11，进料循环料带11的出料端设有物料导向槽12，入料旋转机构2包括具备旋转位移的载料座20，载料座20上设有两个相垂直设置的容载腔槽21，物料移载机构3用于在物料导向槽与载料座20之间位移切换。

具体地说明，通过进料循环料带11进行电池盖板100的自动化上料，为了提高上料精度，采用物料导向槽12设计，确保供料位置度得到调整，满足物料移载机构3的拾取转移需求，而容载腔槽21即用于载入电池盖板100的转向调整需求，满足后端检测位的匹配性需求。

在进行转向时，由物料移载机构3在进料循环料带11的出料端进行电池盖板100的拾取，拾取后搭载在其中一个容载腔槽21中，通过对载料座20的旋转周转使得当前容载腔槽21切换位移，另一个容载腔槽21可进行物料搭载，如此一次实现四个产品的连续供给，满足一个氦检工位的一次性搭载量。

当然为了提高效率，可以采用周向均匀分布四个容载腔槽21的设计，如此能实现连贯性旋转上下料配合。

在一个具体实施例中，如图7所述，进料循环料带的出料端与入料旋转机构之间设有二次定位工装，物料移载机构3包括用于在物料导向槽与二次定位工装之间位移的第一移载部31和用于在二次定位工装与容载腔槽之间位移的第二移载部32。

具体地说明，附图中省略了二次定位工装的标记，其用于第一移载部31拾取电池盖板后进行二次定位，可以采用振动或者夹紧导向矫正的方式，如此提高了电池盖板的相对位置精度，确保后端检测对位可靠稳定。

在一个具体实施例中，进料循环料带1的出料端顶部设有扫码检测机构8。

电池盖板上存在独立的标识，该标识用于后端进行组装及产品对应标记，通过扫码检测机构8能进行当前电池盖板100的标识扫描识别，无法识别或者识别错误时，由物料周转机构7直接进行卸料，当然，当采用双线性位移载座72设计时，可以通过空闲氦检底座62进行卸料周转，满足运输运转高效率需求。

在一个具体实施例中，如图8和图9所示，卸料输送机构4包括翻转载座41和卸料输送循环带42，翻转载座41包括具备180°翻转位移的翻转体411，翻转体上设有负压吸附载槽412。

具体地说明，电池盖板100检测完成后，需要进行后续组装生产，传统生产作业需要进行人工物料周转，并且在后端上料过程中需要进行位置度调节。

针对此情况，本案采用了翻转载座41的设计，通过负压吸附载槽412进行当前放料的电池盖板100的吸附搭载，通过翻转体411翻转后负压释放，使得电池盖板100翻转后落料至卸料输送循环带42进行输出，在落料时，电池盖板100的两个框架壁跨接在该卸料输送循环带42的两侧，满足其输送需求。

在一个具体实施例中，如图10所示，NG排离输送机构5包括与卸料输送循环带相垂直设置的NG排离循环料带51。NG排离循环料带51上设有限位支撑筋52。

即该NG排离循环料带51运行方向与检测料的搭载方向相一致，为了提高输送稳定性，设计了限位支撑筋52，确保NG产品能得到有效输出。

需要说明的是，该氦检自动化设备可以设置检测分类标记或者若干不同分类的NG排离循环料带51，如此能实现扫码不良品、负压气检不良品、氦检不良品的差异化分类。

在一个具体实施例中，NG排离循环料带51上可以设计用于刺破电池盖板的刺破机构，对负压气检不良品和氦检不良品的刺破处理，防止出现不良品遗留导致后端组装产品不合格的情况发生。

通过以上描述可以发现，本发明满足电池盖板气密性检测需求，自动化程度较高，易于构建在电池组装全自动化产线中，运行高效流畅且气检可靠稳定。采用抽真空检测与氦检相结合的方式，满足初筛检测排离需求，降低了氦检成本，同时减少了复位运转行程，提高了检测效率。具备进料转向与出料翻转功能，满足自动化产线运转流畅性需求。氦检单元整体设计结构紧凑，空间利用率较高，尤为适用于整体产线调速配合需求，使得全自动化产线运行流畅配合高效。

术语“第一”、 “第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电池盖板氦检自动化设备，其特征在于：

包括进料单元、出料单元、位于所述进料单元与所述出料单元之间的氦检单元，

所述进料单元包括进料输送机构、入料旋转机构、位于所述进料输送机构与所述入料旋转机构之间的物料移载机构，

所述出料单元包括卸料输送机构和NG排离输送机构，

所述氦检单元包括若干氦检工位及用于在所述氦检工位、所述进料单元、所述出料单元之间切换的物料周转机构，

所述氦检工位包括具备升降位移的氦检顶舱和具备水平向线性位移的氦检底座，所述氦检顶舱具备顶压密封室和向所述顶压密封室供气的氦气气源，所述氦检底座包括支承密封室、与所述支承密封室相连的氦气质谱检测器和抽真空检测器。

2.根据权利要求1所述电池盖板氦检自动化设备，其特征在于：

所述氦检工位包括与所述进料输送机构相垂直设置的线轨载座，所述线轨载座上设有两个潮汐式切换位移的所述氦检底座，任意所述氦检底座具备相对配合的所述氦检顶舱。

3.根据权利要求2所述电池盖板氦检自动化设备，其特征在于：

所述物料周转机构包括桥接在所述出料单元与所述进料单元之间的线性位移载架、设置在所述线性位移载架上的线性位移载座，所述线性位移载座上设有具备升降位移的物料拾取部。

4.根据权利要求3所述电池盖板氦检自动化设备，其特征在于：

所述线性位移载架上设有两个所述线性位移载座。

5.根据权利要求2所述电池盖板氦检自动化设备，其特征在于：

所述进料输送机构包括进料循环料带，所述进料循环料带的出料端设有物料导向槽；

所述入料旋转机构包括具备旋转位移的载料座，所述载料座上设有两个相垂直设置的容载腔槽；

所述物料移载机构用于在所述物料导向槽与所述载料座之间位移切换。

6.根据权利要求5所述电池盖板氦检自动化设备，其特征在于：

所述进料循环料带的出料端与所述入料旋转机构之间设有二次定位工装，

所述物料移载机构包括用于在所述物料导向槽与所述二次定位工装之间位移的第一移载部和用于在所述二次定位工装与所述载料座之间位移的第二移载部。

7.根据权利要求5所述电池盖板氦检自动化设备，其特征在于：

所述进料循环料带的出料端顶部设有扫码检测机构。

8.根据权利要求1所述电池盖板氦检自动化设备，其特征在于：

所述卸料输送机构包括翻转载座和卸料输送循环带，所述翻转载座包括具备180°翻转位移的翻转体，所述翻转体上设有负压吸附载槽。

9.根据权利要求8所述电池盖板氦检自动化设备，其特征在于：

所述NG排离输送机构包括与所述卸料输送循环带相垂直设置的NG排离循环料带。

10.根据权利要求9所述电池盖板氦检自动化设备，其特征在于：

所述NG排离循环料带上设有限位支撑筋。

Images