CN114236399A - 一种电池模组镍片测试部装 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了电池测试设备技术领域的一种电池模组镍片测试部装，包括：一块支撑板，左右两侧分别设有一孔洞；一个竖直传动机构，固设于所述支撑板的顶端；两个水平传动机构，分别固设于所述支撑板顶端的左右两侧；两个旋转机构，设于所述支撑板的下端，并分别通过一所述孔洞与水平传动机构的动力输出端连接；两个测试模块，分别固设于一所述旋转机构的底端；若干个摄像模块，设于所述测试模块上，且拍摄方向朝下；一个极限感应模块，设于所述竖直传动机构上。本发明的优点在于：极大的提升了电池模组镍片测试的质量、安全性以及效率。
Description
技术领域
本发明涉及电池测试设备技术领域，特别指一种电池模组镍片测试部装。
背景技术
随着新能源的兴起和发展，锂电池作为绿色高能化学电源，具有高能量、高功率、低成本等优点，在新能源行业中得到广泛的应用。由于锂电池在充放电过程中会进行放热，为了保障锂电池使用的安全性，需要设置水冷板对锂电池进行降温，水冷板和两侧的侧板铆接成U型框，锂电池组安装于U型框内部，锂电池组的各电芯通过镍片(汇流排)进行导通，U型框、锂电池组以及镍片组合成电池模组。
为了保障电池模组使用的安全性，出厂前需要对电池模组中的镍片进行测试，判断镍片的焊接是否到位。针对镍片的测试，传统上存在手动测试和半自动测试两种方法，但是存在如下缺点：1、手动测试，不仅测试速度慢，且容易产生校准误差，由于测试电压为高压存在安全隐患；2、半自动测试操作起来复杂繁琐，容易误操作产生危险；3、一次仅能对一个电池模组进行测试，效率低下。
因此，如何提供一种电池模组镍片测试部装，实现提升电池模组镍片测试的质量、安全性以及效率，成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种电池模组镍片测试部装，实现提升电池模组镍片测试的质量、安全性以及效率。
本发明是这样实现的：一种电池模组镍片测试部装，包括：
一块支撑板，左右两侧分别设有一孔洞；
一个竖直传动机构，固设于所述支撑板的顶端；
两个水平传动机构，分别固设于所述支撑板顶端的左右两侧；
两个旋转机构，设于所述支撑板的下端，并分别通过一所述孔洞与水平传动机构的动力输出端连接；
两个测试模块，分别固设于一所述旋转机构的底端；
若干个摄像模块，设于所述测试模块上，且拍摄方向朝下；
一个极限感应模块，设于所述竖直传动机构上。
进一步地，还包括：
一个工控机，分别与所述竖直传动机构、水平传动机构、旋转机构、测试模块、摄像模块以及极限感应模块连接。
进一步地，所述竖直传动机构包括：
一块移动板；
四根直线轴承，穿过所述移动板的四角；
四个减震垫，顶端分别与一所述直线轴承的底端固接，底端与所述支撑板固接；
一个第一伺服电机，设于所述移动板上，并与所述工控机连接；
一块顶板，中部设有一螺纹孔，并固设于四根所述直线轴承的顶端；
一根滚珠丝杆，底端与所述第一伺服电机的动力输出端连接，顶端与所述螺纹孔螺纹连接。
进一步地，所述水平传动机构包括：
一个第二伺服电机，固设于所述支撑板的顶端，并与所述工控机连接；
一个轴联器，一端与所述第二伺服电机的动力输出端连接；
两个固定环，固设于所述支撑板的顶端，并对称设于所述孔洞的左右两侧；
一根丝杆，穿过两个所述固定环，并与所述轴联器的另一端连接；
一根导轨，固设于所述支撑板的顶端，并位于所述孔洞的前侧或者后侧；
若干个第一光电传感器，与所述导轨滑动连接，且感应方向朝向所述丝杆，并与所述工控机连接。
进一步地，所述水平传动机构还包括：
一个防护罩，设于所述支撑板的顶端，覆盖所述轴联器、固定环以及丝杆，且朝所述第一光电传感器方向设有一缺口。
进一步地，所述旋转机构包括：
一块水平移动板，设于所述支撑板的下端；
两个固定件，下端与所述水平移动板的顶端固接，上端通过所述孔洞与水平传动机构的动力输出端连接；
一个中空旋转台，固设于所述水平移动板的底端；
一个第三伺服电机，动力输出端与所述中空旋转台连接，控制端与所述工控机连接；
一个旋转传动件，设于所述中空旋转台的底端，通过所述中空旋转台联动转动；
一块旋转板，固设于所述旋转传动件的底端。
进一步地，所述旋转机构还包括：
一个限位螺栓，通过一延长杆设于所述水平移动板的下端，用于对所述旋转传动件的转动进行限位。
进一步地，所述测试模块包括：
一块测试板，固设于所述旋转机构的底端；
若干个测试探针，设于所述测试板的底端；
一个重载连接器，设于所述测试针板的顶端，并与各所述测试探针连接；
至少一个接近传感器，设于所述测试板的底端，感应方向朝下，并与所述工控机连接。
进一步地，所述摄像模块包括：
一个固定架，设有一拍摄孔，设于所述测试模块顶端的边缘；
一个摄像头，设于所述固定架的上端，位于所述拍摄孔的正上方，并与所述工控机连接。
进一步地，所述极限感应模块包括：
一根固定杆，垂直设于所述移动板顶端的边缘；
一个上限位件，固设于所述固定杆的上端；
一个下限位件，固设于所述固定杆的下端；
两个第二光电传感器，分别设于所述上限位件以及下限位件上，感应方向朝所述移动板的内侧，并与所述工控机连接。
本发明的优点在于：
通过设置竖直传动机构、水平传动机构以及旋转机构，实现控制测试模块进行竖直和水平运动，并调整角度以对准电池模组，通过设置摄像模块对电池模型对电池模组进行定位，且竖直运动时通过第二光电传感器监控位移距离，水平运动时通过第一光电传感器监控位移距离，即实现自动对准电池模组的镍片并进行定位校准，不仅提高测试速度，还避免手动测试产生的误差，进而极大的提升了电池模组镍片测试的质量；通过全自动的镍片测试，隔离了工作人员和镍片测试部装，避免高压对工作人员造成伤害，进而极大的提升了电池模组镍片测试的安全性；通过设置两个水平传动机构、两个旋转机构、两个测试模块，实现同时对两个电池模组的镍片进行测试，进而极大的提升了电池模组镍片测试的效率。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种电池模组镍片测试部装的结构示意图。
图2是本发明竖直传动机构的结构示意图。
图3是本发明水平传动机构的结构示意图。
图4是本发明旋转机构的结构示意图。
图5是本发明测试模块的结构示意图。
图6是本发明摄像模块的结构示意图。
图7是本发明极限感应模块的结构示意图。
图8是本发明一种电池模组镍片测试部装的电路原理框图。
标记说明：
100-一种电池模组镍片测试部装，1-支撑板，2-竖直传动机构，3-水平传动机构，4-旋转机构，5-测试模块，6-摄像模块，7-极限感应模块，8-工控机，11-孔洞，21-移动板，22-直线轴承，23-减震垫，24-第一伺服电机，25-顶板，26-滚珠丝杆，251-螺纹孔，31-第二伺服电机，32-轴联器，33-固定环，34-丝杆，35-导轨，36-第一光电传感器，37-防护罩，371-缺口，41-水平移动板，42-固定件，43-中空旋转台，44-第三伺服电机，45-旋转传动件，46-旋转板，47-限位螺栓，48-延长杆，51-测试板，52-测试探针，53-重载连接器，54-接近传感器，61-固定架，62-摄像头，611-拍摄孔，71-固定杆，72-上限位件，73-下限位件，74-第二光电传感器。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种电池模组镍片测试部装100，解决了现有技术中手动测试速度慢、容易产生校准误差、存在高压安全隐患，半自动测试操作复杂繁琐，容易误操作产生危险，且一次仅能对一个电池模组进行测试的技术问题，实现了极大的提升了电池模组镍片测试的质量、安全性以及效率的技术效果。
本发明实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：通过设置竖直传动机构2、水平传动机构3、旋转机构4以及摄像模块6，让测试模块5，自动对准电池模组的镍片并进行定位校准，避免手动测试产生的误差，以提升电池模组镍片测试的质量；通过全自动的镍片测试，隔离了工作人员和镍片测试部装100，以提升电池模组镍片测试的安全性；通过设置两个水平传动机构3、两个旋转机构4、两个测试模块5，同时对两个电池模组的镍片进行全自动测试，以提升电池模组镍片测试的效率。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
请参照图1至图8所示，本发明一种电池模组镍片测试部装100的较佳实施例，包括：
一块支撑板1，左右两侧分别设有一孔洞11；所述支撑板1用于承载镍片测试部装100；
一个竖直传动机构2，固设于所述支撑板1的顶端，用于控制所述镍片测试部装100进行竖直位移；
两个水平传动机构3，分别固设于所述支撑板1顶端的左右两侧，用于控制所述旋转机构4进行水平位移，进而联动所述测试模块5进行水平位移；
两个旋转机构4，设于所述支撑板1的下端，并分别通过一所述孔洞11与水平传动机构3的动力输出端连接，用于控制所述测试模块5进行旋转，以调整角度正对电池模组(未图示)的镍片(未图示)；
两个测试模块5，分别固设于一所述旋转机构4的底端，用于连接测试设备(未图示)和镍片，以对镍片进行测试；
若干个摄像模块6，设于所述测试模块5上，且拍摄方向朝下，用于对电池模组的位置进行定位校准；
一个极限感应模块7，设于所述竖直传动机构2上，用于限制所述竖直传动机构2的竖直位移极限。
还包括：
一个工控机8，分别与所述竖直传动机构2、水平传动机构3、旋转机构4、测试模块5、摄像模块6以及极限感应模块7连接；所述工控机8用于控制镍片测试部装100的工作，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的工控机即可，并不限于何种型号，且控制程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的。
所述竖直传动机构2包括：
一块移动板21；
四根直线轴承22，穿过所述移动板21的四角；
四个减震垫23，顶端分别与一所述直线轴承22的底端固接，底端与所述支撑板1固接；所述减震垫23用于给竖直传动机构2和支撑板1的连接提供缓冲；
一个第一伺服电机24，设于所述移动板21上，并与所述工控机8连接，用于驱动所述滚珠丝杆26，进而联动所述镍片测试部装100在竖直方向上进行位移；
一块顶板25，中部设有一螺纹孔251，并固设于四根所述直线轴承22的顶端；
一根滚珠丝杆26，底端与所述第一伺服电机24的动力输出端连接，顶端与所述螺纹孔251螺纹连接。
所述水平传动机构3包括：
一个第二伺服电机31，固设于所述支撑板1的顶端，并与所述工控机8连接，用于给所述旋转机构4的水平位移提供动力；
一个轴联器32，一端与所述第二伺服电机31的动力输出端连接，用于将所述第二伺服电机31的动力传递给丝杆34；
两个固定环33，固设于所述支撑板1的顶端，并对称设于所述孔洞11的左右两侧，用于对所述丝杆34进行固定和限位；
一根丝杆34，穿过两个所述固定环33，并与所述轴联器32的另一端连接；
一根导轨35，固设于所述支撑板1的顶端，并位于所述孔洞11的前侧或者后侧；
若干个第一光电传感器36，与所述导轨35滑动连接，且感应方向朝向所述丝杆34，并与所述工控机8连接；所述第一光电传感器36用于识别旋转机构4的移动距离。
所述水平传动机构3还包括：
一个防护罩37，设于所述支撑板1的顶端，覆盖所述轴联器32、固定环33以及丝杆34，且朝所述第一光电传感器36方向设有一缺口371；所述防护罩37用于给水平传动机构3提供防护。
所述旋转机构4包括：
一块水平移动板41，设于所述支撑板1的下端；
两个固定件42，下端与所述水平移动板41的顶端固接，上端通过所述孔洞11与水平传动机构3的动力输出端连接；
一个中空旋转台43，固设于所述水平移动板41的底端；
一个第三伺服电机44，动力输出端与所述中空旋转台43连接，控制端与所述工控机8连接；所述第三伺服电机44用于驱动中空旋转台43旋转，进而联动所述旋转板46旋转，以带动所述测试探针52调整角度；
一个旋转传动件45，设于所述中空旋转台43的底端，通过所述中空旋转台43联动转动；
一块旋转板46，固设于所述旋转传动件45的底端。
所述旋转机构还包括：
一个限位螺栓47，通过一延长杆48设于所述水平移动板41的下端，用于对所述旋转传动件45的转动进行限位。
所述测试模块5包括：
一块测试板51，固设于所述旋转机构4的底端；
若干个测试探针52，设于所述测试板52的底端；
一个重载连接器53，设于所述测试针板51的顶端，并与各所述测试探针52连接；所述重载连接器53用于连接测试设备，以便测试设备通过测试探针对镍片进行测试；
至少一个接近传感器54，设于所述测试板51的底端，感应方向朝下，并与所述工控机8连接，用于识别所述测试板51与电池模组的距离，避免向下用力过大损坏电池模组。
所述摄像模块6包括：
一个固定架61，设有一拍摄孔611，设于所述测试模块5顶端的边缘；
一个摄像头62，设于所述固定架61的上端，位于所述拍摄孔611的正上方，并与所述工控机8连接，用于基于现有的视觉辨析技术对电池模组进行定位。
所述极限感应模块7包括：
一根固定杆71，垂直设于所述移动板21顶端的边缘；
一个上限位件72，固设于所述固定杆71的上端；
一个下限位件73，固设于所述固定杆71的下端；
两个第二光电传感器74，分别设于所述上限位件72以及下限位件73上，感应方向朝所述移动板21的内侧，并与所述工控机8连接；当设于所述上限位件72的第二光电传感器74感应到顶板25时，说明达到位移下限，当设于所述下限位件73的第二光电传感器74感应到顶板25时，说明达到位移上限。
本发明工作原理：
所述工控机8控制竖直传动机构2升起镍片测试部装100，通过所述摄像模块6对两个电池模组的镍片进行定位后，通过所述水平传动机构3调整测试探针52的水平位置，通过所述旋转机构4调整测试探针52的角度后，通过所述竖直传动机构2让测试探针52下降，直至所述接近传感器54触发预设距离的感应，完成镍片与所述测试探针52的接触，通过所述重载连接器53外接测试设备对镍片进行自动测试。
综上所述，本发明的优点在于：
通过设置竖直传动机构、水平传动机构以及旋转机构，实现控制测试模块进行竖直和水平运动，并调整角度以对准电池模组，通过设置摄像模块对电池模型对电池模组进行定位，且竖直运动时通过第二光电传感器监控位移距离，水平运动时通过第一光电传感器监控位移距离，即实现自动对准电池模组的镍片并进行定位校准，不仅提高测试速度，还避免手动测试产生的误差，进而极大的提升了电池模组镍片测试的质量；通过全自动的镍片测试，隔离了工作人员和镍片测试部装，避免高压对工作人员造成伤害，进而极大的提升了电池模组镍片测试的安全性；通过设置两个水平传动机构、两个旋转机构、两个测试模块，实现同时对两个电池模组的镍片进行测试，进而极大的提升了电池模组镍片测试的效率。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种电池模组镍片测试部装，其特征在于：包括：
一块支撑板，左右两侧分别设有一孔洞；
一个竖直传动机构，固设于所述支撑板的顶端；
两个水平传动机构，分别固设于所述支撑板顶端的左右两侧；
两个旋转机构，设于所述支撑板的下端，并分别通过一所述孔洞与水平传动机构的动力输出端连接；
两个测试模块，分别固设于一所述旋转机构的底端；
若干个摄像模块，设于所述测试模块上，且拍摄方向朝下；
一个极限感应模块，设于所述竖直传动机构上。
2.如权利要求1所述的一种电池模组镍片测试部装，其特征在于：还包括：
一个工控机，分别与所述竖直传动机构、水平传动机构、旋转机构、测试模块、摄像模块以及极限感应模块连接。
3.如权利要求2所述的一种电池模组镍片测试部装，其特征在于：所述竖直传动机构包括：
一块移动板；
四根直线轴承，穿过所述移动板的四角；
四个减震垫，顶端分别与一所述直线轴承的底端固接，底端与所述支撑板固接；
一个第一伺服电机，设于所述移动板上，并与所述工控机连接；
一块顶板，中部设有一螺纹孔，并固设于四根所述直线轴承的顶端；
一根滚珠丝杆，底端与所述第一伺服电机的动力输出端连接，顶端与所述螺纹孔螺纹连接。
4.如权利要求2所述的一种电池模组镍片测试部装，其特征在于：所述水平传动机构包括：
一个第二伺服电机，固设于所述支撑板的顶端，并与所述工控机连接；
一个轴联器，一端与所述第二伺服电机的动力输出端连接；
两个固定环，固设于所述支撑板的顶端，并对称设于所述孔洞的左右两侧；
一根丝杆，穿过两个所述固定环，并与所述轴联器的另一端连接；
一根导轨，固设于所述支撑板的顶端，并位于所述孔洞的前侧或者后侧；
若干个第一光电传感器，与所述导轨滑动连接，且感应方向朝向所述丝杆，并与所述工控机连接。
5.如权利要求4所述的一种电池模组镍片测试部装，其特征在于：所述水平传动机构还包括：
一个防护罩，设于所述支撑板的顶端，覆盖所述轴联器、固定环以及丝杆，且朝所述第一光电传感器方向设有一缺口。
6.如权利要求2所述的一种电池模组镍片测试部装，其特征在于：所述旋转机构包括：
一块水平移动板，设于所述支撑板的下端；
两个固定件，下端与所述水平移动板的顶端固接，上端通过所述孔洞与水平传动机构的动力输出端连接；
一个中空旋转台，固设于所述水平移动板的底端；
一个第三伺服电机，动力输出端与所述中空旋转台连接，控制端与所述工控机连接；
一个旋转传动件，设于所述中空旋转台的底端，通过所述中空旋转台联动转动；
一块旋转板，固设于所述旋转传动件的底端。
7.如权利要求6所述的一种电池模组镍片测试部装，其特征在于：所述旋转机构还包括：
一个限位螺栓，通过一延长杆设于所述水平移动板的下端，用于对所述旋转传动件的转动进行限位。
8.如权利要求2所述的一种电池模组镍片测试部装，其特征在于：所述测试模块包括：
一块测试板，固设于所述旋转机构的底端；
若干个测试探针，设于所述测试板的底端；
一个重载连接器，设于所述测试针板的顶端，并与各所述测试探针连接；
至少一个接近传感器，设于所述测试板的底端，感应方向朝下，并与所述工控机连接。
9.如权利要求2所述的一种电池模组镍片测试部装，其特征在于：所述摄像模块包括：
一个固定架，设有一拍摄孔，设于所述测试模块顶端的边缘；
一个摄像头，设于所述固定架的上端，位于所述拍摄孔的正上方，并与所述工控机连接。
10.如权利要求3所述的一种电池模组镍片测试部装，其特征在于：所述极限感应模块包括：
一根固定杆，垂直设于所述移动板顶端的边缘；
一个上限位件，固设于所述固定杆的上端；
一个下限位件，固设于所述固定杆的下端；
两个第二光电传感器，分别设于所述上限位件以及下限位件上，感应方向朝所述移动板的内侧，并与所述工控机连接。
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