CN115235696A - 一种快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，包括：BASE板，其上设置有密封条，电池箱体通过上开口盖于所述BASE板上，所述电池箱体的上盖装配面与所述BASE板上的密封条形状一致且恰好对应抵紧接触，所述BASE板上还设置有多块填充块，其用于填充所述电池箱体的内部空间；夹紧机构，其从上方对所述电池箱体进行压紧以使得密封条压缩，从而在所述电池箱体与所述BASE板之间形成密封空腔；充气口，其设置于所述BASE板上，通过所述充气口对密封空腔充气。本发明使用传统夹具形式检测有益于气密检测精度的提高，优化气密夹具的BASE板结构与密封胶条的材质与结构提高电池箱体与工装夹具本身的装配精度，最终得到高精度的检测结果。

Description

一种快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装

技术领域

本发明涉及气密性检测技术领域。更具体地说，本发明涉及一种快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装。

背景技术

随着我国汽车保有量的持续升高，由此导致的能源紧张和环境污染问题越加突出。因此我国大力推广新能源汽车，其中重点发展电动车。

电池包是电动车的关键部件之一，用于装载动力电芯，因此电池包技术对电动车十分重要。其中电池包的密封性能、阻燃性能对于电池包乃至整辆汽车的安全有着至关重要的影响，因此有关技术标准对电池包的防水性能要求极高，相关PACK制造企业也将电池壳体气密性检测列入电池壳体生产过程中必检项目。

传统的电池壳体使用装配仿形上盖检测气密性，在检测过程中发现不合格的零件后，直接在检测工装上寻找漏点，在充气检测过程中，无论是金属材料上盖还是非金属复合型材料的上盖遇到内部高压气体都会有或大或小的弹性变形，上盖细微的变形量就会影响气密检测结果的变化，若遇到细小微型漏洞，需要增大压力方能检测出明显泄露，此操作会将上盖从弹性变形挤压到塑性变形阶段，甚至有膨胀爆炸的风险，由此可见设计一种查找电池壳体泄露的检测工装十分必要。

即使有一台气密检测工装，如果密封胶条与夹具BASE板的结构设计不合理，夹具与箱体连接处将会存在多个泄漏点，那么此工装也无法起到检测作用，因此密封胶条的形状及材料的选择是整个气密工装夹具的关键。除此之外，PACK制造企业同时也注重生产节拍慢、消耗人力物力的问题，因此如何减少充气时间，达到快速高效检测的目的也是非常关键的。

因此，设计一款可快速高效检测电池箱体气密的工装对于PACK制造企业就显得尤为重要了。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，使用传统夹具形式检测有益于气密检测精度的提高，优化气密夹具的BASE板结构与密封胶条的材质与结构提高电池箱体与工装夹具本身的装配精度，最终得到高精度的检测结果。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，包括：BASE板，其上设置有密封条，电池箱体通过上开口盖于所述BASE板上，所述电池箱体的上盖装配面与所述BASE板上的密封条形状一致且恰好对应抵紧接触，所述BASE板上还设置有多块填充块，其用于填充所述电池箱体的内部空间；夹紧机构，其从上方对所述电池箱体进行压紧以使得密封条压缩，从而在所述电池箱体与所述BASE板之间形成密封空腔；充气口，其设置于所述BASE板上，通过所述充气口对密封空腔充气。

优选的是，所述密封条为硅胶30硬度的材料制成，所述填充块为树脂材料制成。

优选的是，所述BASE板上设置有内凹的U型槽，所述密封条配合安装于U型槽内，所述密封条凸出于所述U型槽外留出压缩量，所述U型槽两边高度不同形成台阶。

优选的是，所述BASE板下方还设置有夹具底座和支撑立柱，所述夹具底座上设置有多根支撑立柱用于支撑固定所述BASE板，所述夹具底座上还设置有一对定位机构，其包括伸缩气缸和定位销，所述伸缩气缸固定于所述夹具底座上，所述定位销连接于所述伸缩气缸上，一对定位机构设置于所述BASE板的两侧用于通过定位销对电池箱体进行定位。

优选的是，所述夹紧机构在所述夹具底座上设置多个，且沿所述BASE板周向设置一圈，所述夹紧机构在电池箱体的拐角处相对于侧边设置更为密集，所述夹紧机构包括驱动气缸、支撑块和夹紧压头，所述驱动气缸固定于所述夹具底座上，所述支撑块也固定于所述夹具底座上且位于所述驱动气缸与所述BASE板之间，所述夹紧压头的一端铰接于所述驱动气缸上，中部铰接于所述支撑块上，另一端位于电池箱体的正上方。

优选的是，所述夹具底座上设置有多个密封件，其包括密封块和密封气缸，所述密封气缸设置于所述夹具底座上，所述密封块连接于密封气缸上，多个密封件对应的多个密封块用于一一对应密封电池箱体侧面对应的接插件孔。

优选的是，所述BASE板尺寸不小于电池箱体外轮廓尺寸。

优选的是，所述BASE板在其四周对应所述电池箱体螺母安装位置设置有缺口形成观察孔。

优选的是，所述夹具底座两端设置有控制柜，其用于控制伸缩气缸、驱动气缸、密封气缸动作及充气口充气。

优选的是，所述夹具底座设置有脚轮以及手柄和吊环。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明使用传统的BASE板和夹紧机构构成的夹具形式检测，避免使用金属或非金属箱体上盖，有益于气密检测精度的提高。

2、本发明的密封条为硅胶30硬度的材料制成，形状与电池箱体上盖装配面一致，提高电池箱体与工装夹具本身的装配精度，最终得到高精度的检测结果。

3、本发明设置填充块，从而减少气密工装的充气时间，达到快速高效检测的目的。

4、本发明设置密封条安装的U型槽，且U型槽形成小台阶型，一方面可以保护密封条硅胶，延长密封条硅胶的使用寿命，另一方面通台阶方便涂抹胶对密封条进行固定，避免压缩过程中左右晃动，引起泄露。

5、本发明的夹紧机构在电池箱体的拐角处布设更为紧密一些，用于吸收电池箱体前期焊接过程中焊接拼完存在的高低差。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明气密工装与电池箱体组合安装完成后的立面结构示意图；

图2为本发明气密工装与电池箱体组合安装完成后的侧面图；

图3为本发明气密工装未安装电池箱体的侧视图；

图4为本发明气密工装未安装电池箱体的立面图；

图5为本发明BASE板的U型槽结构示意图；

图6为本发明密封件和观察孔的结构放大图。

1、电池箱体，2、夹紧机构，201、驱动气缸，202、支撑块，203、夹紧压头，3、控制柜，4、脚轮，5、定位机构，501、伸缩气缸，502、定位销，6、夹具底座，7、支撑立柱，8、BASE板，9、填充块，10、密封条，11、充气口，12、U型槽，13、密封气缸，14、密封块，15、观察孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并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。

如图1至6所示，本发明提供一种快速高效检测新能源汽车电池箱体1的气密工装，包括：BASE板8，其上设置有密封条10，电池箱体1通过上开口盖于所述BASE板8上，所述电池箱体1的上盖装配面与所述BASE板8上的密封条10形状一致且恰好对应抵紧接触，所述BASE板8上还设置有多块填充块9，其用于填充所述电池箱体1的内部空间；夹紧机构2，其从上方对所述电池箱体1进行压紧以使得密封条10压缩，从而在所述电池箱体1与所述BASE板8之间形成密封空腔；充气口11，其设置于所述BASE板8上，通过所述充气口11对密封空腔充气。

在上述技术方案中，电池箱体1盖于BASE板8上，形成密封空腔，通过夹紧机构2对电池箱体1进行夹紧固定，充气加压装置通过充气口11对电池箱体1内部进行充气升压，在气密检测仪器上检测电池箱体1的泄漏量和气密性。气密检测时尽量避免使用金属或非金属箱体上盖，使用传统的BASE板8和夹紧机构2构成的夹具形式检测有益于气密检测精度的提高。在BASE板8上装配多个仿形块作为填充块9，用以减少充气时间，达到快速高效检测的目的。

在另一种技术方案中，所述密封条10为硅胶30硬度的材料制成，所述填充块9为树脂材料制成。

在上述技术方案中，所述填充块9采用树脂材料，优点在于重量轻，易加工，足以隔断空气渗透，与电池箱体1对应的大小结构设计可提高生产节拍，减少充气时间。密封条10为竖直的Z向密封条10，其为硅胶材质且采用硅胶30硬度，形状须与电池箱体1上盖装配面一致，密封条10在设置时与电池箱体1螺母干涉的地方已开避让孔，用以检查螺母是否有泄露缺陷。本申请优化气密夹具的BASE板8结构与密封胶条的材质与结构，可以提高电池箱体1与工装夹具本身的装配精度，最终得到高精度的检测结果。

在另一种技术方案中，所述BASE板8上设置有内凹的U型槽12，所述密封条10配合安装于U型槽12内，所述密封条10凸出于所述U型槽12外留出压缩量，所述U型槽12两边高度不同形成台阶。

在上述技术方案中，BASE板8与密封条10硅胶装配处开U型槽12，槽深设计为电池箱体1夹紧前后密封条10硅胶的压缩量，U型槽12的结构设计可以更好保护密封条10硅胶，延长密封条10硅胶的使用寿命。U型槽12设置一圈，其内圈高度低于外圈高度，形成一个小台阶，方便在U型槽12中安装好密封条10后，在较低的台阶上，涂抹免处理成型硅胶(KN-300X)，用以固定密封条10，以免密封条10在夹紧机构2作用下被压缩过程中左右晃动，引起泄露。

在另一种技术方案中，所述BASE板8下方还设置有夹具底座6和支撑立柱7，所述夹具底座6上设置有多根支撑立柱7用于支撑固定所述BASE板8，所述夹具底座6上还设置有一对定位机构5，其包括伸缩气缸501和定位销502，所述伸缩气缸501固定于所述夹具底座6上，所述定位销502连接于所述伸缩气缸501上，一对定位机构5设置于所述BASE板8的两侧用于通过定位销502对电池箱体1进行定位。

在上述技术方案中，电池箱体1安装时，四周有密封条10，因此需要使用定位机构5进行定位，否则定位不准会漏气，通过伸缩油缸驱动定位销502升起定位电池箱体1，方便放件，定位销502下缩，方便把电池箱体1取下，一对定位机构5设置于两侧，起到准确定位作用，

在另一种技术方案中，所述夹紧机构2在所述夹具底座6上设置多个，且沿所述BASE板8周向设置一圈，所述夹紧机构2在电池箱体1的拐角处相对于侧边设置更为密集，所述夹紧机构2包括驱动气缸201、支撑块202和夹紧压头203，所述驱动气缸201固定于所述夹具底座6上，所述支撑块202也固定于所述夹具底座6上且位于所述驱动气缸201与所述BASE板8之间，所述夹紧压头203的一端铰接于所述驱动气缸201上，中部铰接于所述支撑块202上，另一端位于电池箱体1的正上方。

在上述技术方案中，电池箱体1通过定位销502进行定位，通过夹紧机构2进行固定，夹具底座6两侧设置定位机构5，夹具底座6周围设置多个夹紧机构2，夹紧机构2在电池箱体1的拐角处布得密一些，因为电池箱体1前期弧焊拼焊的问题，拐角处是连接点，焊接拼完会有一定的高低差，如果拐角处夹紧机构2布设不密集，则高低差吸收不了，就会发生泄露，而不焊接的电池箱体1边框中部，夹紧机构2相对分布稀疏，具体分布可见附图所示。夹紧机构2通过驱动气缸201的驱动带动夹紧压头203上下动作实现对电池箱体1的放松及压紧。

在另一种技术方案中，所述夹具底座6上设置有多个密封件，其包括密封块14和密封气缸13，所述密封气缸13设置于所述夹具底座6上，所述密封块14连接于密封气缸13上，多个密封件对应的多个密封块14用于一一对应密封电池箱体1侧面对应的接插件孔。

在上述技术方案中，电池箱体1侧面的密封块14也是硅胶材质且采用硅胶30硬度，用以封堵电池箱体1上多处接插件孔，且形状设计上避让已装配的螺母，用以检查螺母是否有泄露缺陷。密封气缸13的伸缩方向为水平方向，其通过连接件固定连接于夹具底座6上。

在另一种技术方案中，所述BASE板8尺寸不小于电池箱体1外轮廓尺寸。

在上述技术方案中，BASE板8尺寸不小于电池箱体1外轮廓尺寸，则无需单独增加Z向的定位。BASE板8尺寸不小于等于电池箱体1外轮廓尺寸，可以等于或者略大于，BASE板8尺寸小于电池箱体1外轮廓尺寸，则会发生漏气，稍大即行，太大则后期不方便找到漏点，本申请的其中一种实施方式中，安装后本本申请的气密工装后，循找泄漏点是用泡沫水去刷电池箱体1一圈密封的位置。

在另一种技术方案中，所述BASE板8在其四周对应所述电池箱体1螺母安装位置设置有缺口形成观察孔15。BASE板8四周加工观察孔15用以检查电池箱体1螺母是否有漏气缺陷。电池箱体1上盖都会有拉铆螺母，需要在气密工位检测拉铆螺母是否安装到位，是否泄露，通过观察孔15进行观察检测。

在另一种技术方案中，所述夹具底座6两端设置有控制柜3，其用于控制伸缩气缸501、驱动气缸201、密封气缸13动作及充气口11充气。夹具底座6旁设置有控制柜3，其用于控制伸缩气缸501动作实现定位，控制驱动气缸201动作实现夹紧机构2的松开夹紧，控制密封气缸13动作实现电池箱体1接插件孔的密封，控制夹紧机构2夹紧后自动开启充气加压、气密检测工作。

在另一种技术方案中，所述夹具底座6设置有脚轮4以及手柄和吊环，可通过手推手柄带动脚轮4运动或行吊吊环挪动夹具。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，其特征在于，包括：

BASE板，其上设置有密封条，电池箱体通过上开口盖于所述BASE板上，所述电池箱体的上盖装配面与所述BASE板上的密封条形状一致且恰好对应抵紧接触，所述BASE板上还设置有多块填充块，其用于填充所述电池箱体的内部空间；

夹紧机构，其从上方对所述电池箱体进行压紧以使得密封条压缩，从而在所述电池箱体与所述BASE板之间形成密封空腔；

充气口，其设置于所述BASE板上，通过所述充气口对密封空腔充气。

2.如权利要求1所述的快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，其特征在于，所述密封条为硅胶30硬度的材料制成，所述填充块为树脂材料制成。

3.如权利要求1所述的快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，其特征在于，所述BASE板上设置有内凹的U型槽，所述密封条配合安装于U型槽内，所述密封条凸出于所述U型槽外留出压缩量，所述U型槽两边高度不同形成台阶。

4.如权利要求1所述的快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，其特征在于，所述BASE板下方还设置有夹具底座和支撑立柱，所述夹具底座上设置有多根支撑立柱用于支撑固定所述BASE板，所述夹具底座上还设置有一对定位机构，其包括伸缩气缸和定位销，所述伸缩气缸固定于所述夹具底座上，所述定位销连接于所述伸缩气缸上，一对定位机构设置于所述BASE板的两侧用于通过定位销对电池箱体进行定位。

5.如权利要求4所述的快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，其特征在于，所述夹紧机构在所述夹具底座上设置多个，且沿所述BASE板周向设置一圈，所述夹紧机构在电池箱体的拐角处相对于侧边设置更为密集，所述夹紧机构包括驱动气缸、支撑块和夹紧压头，所述驱动气缸固定于所述夹具底座上，所述支撑块也固定于所述夹具底座上且位于所述驱动气缸与所述BASE板之间，所述夹紧压头的一端铰接于所述驱动气缸上，中部铰接于所述支撑块上，另一端位于电池箱体的正上方。

6.如权利要求5所述的快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，其特征在于，所述夹具底座上设置有多个密封件，其包括密封块和密封气缸，所述密封气缸设置于所述夹具底座上，所述密封块连接于密封气缸上，多个密封件对应的多个密封块用于一一对应密封电池箱体侧面对应的接插件孔。

7.如权利要求1所述的快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，其特征在于，所述BASE板尺寸不小于电池箱体外轮廓尺寸。

8.如权利要求1所述的快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，其特征在于，所述BASE板在其四周对应所述电池箱体螺母安装位置设置有缺口形成观察孔。

9.如权利要求6所述的快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，其特征在于，所述夹具底座两端设置有控制柜，其用于控制伸缩气缸、驱动气缸、密封气缸动作及充气口充气。

10.如权利要求4所述的快速高效检测新能源汽车电池箱体的气密工装，其特征在于，所述夹具底座设置有脚轮以及手柄和吊环。

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