CN116298894B - 一种高节拍高柔性双工位电芯测试台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电芯测试领域，且公开了一种高节拍高柔性双工位电芯测试台，有效的解决了目前对电芯进行检测时，设备往往占地面积较大，造成资源浪费的问题，包括工作台，所述工作台的顶端等距安装有电芯支撑台，电芯支撑台的顶端放置有电芯本体，工作台的顶端安装有多个扫码枪，扫码枪与工作台之间安装有扫码枪伺服模组，电芯支撑台的两侧对称设有测试器，测试器与工作台之间安装有测试器移动气缸，本发明，通过将电芯放置在电芯支撑台顶端后，上层相机、下层相机、扫码枪及测试器同时运作节省节拍，优化流程，上下伺服相机的协同工作，其中一组用于测厚，另一组用于检测电芯蓝膜破损，进一步提高工作效率，且设备占地面积小。

Description

一种高节拍高柔性双工位电芯测试台

技术领域

本发明属于电芯测试领域，具体为一种高节拍高柔性双工位电芯测试台。

背景技术

随着社会不断发展和科技不断进步，机械自动化生产已经成为发展趋势，并逐渐代替传统的手工劳动，为企业可持续发展注入新的动力源。因此，电池生产制造企业也需要与时俱进，通过转型升级，积极推进技术改造，大力发展机械自动化生产，从而提高企业的“智造”水平，实现企业的可持续发展，电芯在生产过程中，需要对其电性能进行测试，通常是将正、负极测试针分别接触电芯的两端，从而实现对电芯的电性能测试；

而为了满足模组高节拍生产，每项测试一个工站一般处理4-6个电芯，在堆叠之前，电芯的处理往往要么是以同步移载的方式，要么是用两个旋转工作台的形式，占地面积庞大，造成资源浪费。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种高节拍高柔性双工位电芯测试台，有效的解决了目前对电芯进行检测时，设备往往占地面积较大，造成资源浪费的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高节拍高柔性双工位电芯测试台，包括工作台，所述工作台的顶端等距安装有电芯支撑台，电芯支撑台的顶端放置有电芯本体，工作台的顶端安装有多个扫码枪，扫码枪与工作台之间安装有扫码枪伺服模组，电芯支撑台的两侧对称设有测试器，测试器与工作台之间安装有测试器移动气缸，工作台的上方设有两个上层相机，两个上层相机位于电芯本体的上方，两个上层相机安装于上层相机伺服模组上，上层相机伺服模组安装于工作台的顶端，工作台的底部设有两个下层相机，两个下层相机与工作台之间安装有下层相机伺服模组。

优选的，所述电芯支撑台包括安装于工作台上的底座，底座的顶端安装有支撑柱，支撑柱的顶端有支撑板，底座的顶端对称开设有滑槽，支撑板的两侧对称设有第一对中板，第一对中板的底端安装有滑块，滑块滑动安装于滑槽的内部，两个滑槽的内部转动安装有转杆，转杆上对称开设有螺纹槽，两个螺纹槽的开设方向相反，转杆通过两个螺纹槽分别与两个滑块螺纹连接，转杆的一端与驱动电机的输出轴固定连接，驱动电机安装于底座上，第一对中板上安装有移动驱动单元。

优选的，所述移动驱动单元包括开设于第一对中板内部的内腔，内腔的内部活动安装有移动板，移动板的底端安装有第一磁块，内腔的内底壁上安装有第一电磁铁，第一电磁铁与第一磁块磁性连接，移动板的顶端安装有第二磁块，内腔的内顶壁上安装有第二电磁铁，第二电磁铁与第二磁块磁性连接。

优选的，所述移动板的内部对称开设有导向槽，导向槽的内部设有导向块，导向块的顶端安装有底部杆，底部杆的底端固定安装于内腔的内底壁上，导向块的顶端安装有第一弹簧，第一弹簧的顶端与导向槽的内顶壁固定连接，移动板的外侧安装有对中单元，移动板的顶端安装有电芯夹持单元。

优选的，所述对中单元包括对称安装于移动板两侧的第二齿条，移动板的两侧对称设有齿轮，齿轮转动安装于内腔的内壁上，齿轮与第二齿条相啮合，齿轮远离移动板的一侧啮合连接有第一齿条，第一齿条远离移动板的一侧安装有侧部板。

优选的，所述侧部板的正面和背面对称安装有限位条，限位条滑动安装于限位槽的内部，限位槽对称开设于内腔的内壁上。

优选的，所述第一对中板的两侧对称开设有侧槽，侧部板靠近侧槽的一侧安装有连接板，连接板滑动安装于侧槽的内部，连接板远离侧部板一端的顶部安装有第一转座，第一转座上转动安装有转动杆，转动杆的一端转动安装有第二转座，第二转座的顶端安装有抬升杆，抬升杆靠近第一对中板的一端转动安装有固定转座，固定转座固定安装于第一对中板上，固定转座位于侧槽的上方。

优选的，两个所述第一对中板同侧的抬升杆之间设有第二对中板，两个第二对中板对称设于支撑柱靠近测试器的两侧，连接板的两侧均对称开设有伸缩槽，两个抬升杆相互靠近的一侧均安装有两个伸缩杆，伸缩杆活动安装于伸缩槽的内部，伸缩杆靠近第二对中板的一端安装有第二弹簧，第二弹簧的一端与伸缩槽的内壁固定连接。

优选的，所述电芯夹持单元包括设于移动板上方的顶块，顶块的底端对称安装有底杆，底杆固定安装于移动板的顶端，顶块的顶端开设有第一挤压面。

优选的，所述第一对中板靠近支撑板的一侧开设有外槽，外槽远离支撑板的一侧开设有内槽，内槽与内腔内部相连通，外槽的内部活动安装有夹板，内槽的内部活动安装有压板，夹板与压板之间对称安装有第三弹簧，压板靠近内腔的一侧安装有压块，压块位于顶块的上方，压块的底端开设有第二挤压面，第二挤压面的倾斜角度与第一挤压面的倾斜角度相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）、本发明，通过将电芯放置在电芯支撑台顶端后，上层相机、下层相机、扫码枪及测试器同时运作节省节拍，优化流程，一个工位测试一个工位做抓取位，提高工作效率，上下伺服相机的协同工作，上层相机和下层相机均设置有两个，其中一组用于测厚，另一组用于检测电芯蓝膜破损，进一步提高工作效率，且设备占地面积小，使得资源利用利益最大化；

（2）、该发明通过将电芯放置在支撑板上后，驱动电机开启，使得两个第一对中板相互靠近对电芯宽度两侧进行对中，第一电磁铁通电，使得移动板向下移动，带动连接板向上移动，使得抬升杆带动第二对中板向上抬起对电芯长度方向进行对中，从而提高对电芯的检测效果；

（3）、该发明通过第二电磁铁通电，带动移动板向上移动，通过顶块推动压块和压板朝着夹板移动，由于夹板与电芯宽度方向接触，从而使得压板与夹板之间距离变近，从而使得第三弹簧压缩，在第三弹簧弹力作用下，两个夹板将电芯夹紧，从而提高检测稳定性；

（4）、该发明通过第一电磁铁通电后，使得移动板向下移动，两个第二对中板快速抬起，快速对电芯进行对中，第二电磁铁通电后，使得移动板快速向上移动，从而使得两个第三弹簧快速压缩，从而使得两个夹板快速进行夹持，而第二电磁铁断电后，移动板在第一弹簧作用下快速回移，方便电芯取出，从而使得电芯固定脱离快捷，提高工作效率，且与设备动作相匹配。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明高节拍高柔性双工位电芯测试台结构示意图；

图2为本发明电芯支撑台结构示意图；

图3为本发明第一对中板结构示意图；

图4为本发明对中单元结构示意图；

图5为本发明第二对中板结构示意图；

图6为本发明移动板内部结构示意图；

图7为本发明电芯夹持单元结构示意图；

图中：1、工作台；2、电芯支撑台；201、底座；202、支撑柱；203、支撑板；204、滑槽；205、第一对中板；206、滑块；207、转杆；208、螺纹槽；209、移动驱动单元；2091、内腔；2092、移动板；2093、第一电磁铁；2094、第一磁块；2095、第二电磁铁；2096、第二磁块；2097、导向槽；2098、导向块；2099、底部杆；20910、第一弹簧；210、对中单元；2101、侧槽；2102、侧部板；2103、连接板；2104、第一转座；2105、限位条；2106、限位槽；2107、第一齿条；2108、齿轮；2109、第二齿条；21010、转动杆；21011、第二转座；21012、抬升杆；21013、第二对中板；21014、伸缩槽；21015、伸缩杆；21016、第二弹簧；211、电芯夹持单元；2111、顶块；2112、底杆；2113、外槽；2114、内槽；2115、夹板；2116、压板；2117、第三弹簧；2118、压块；3、电芯本体；4、扫码枪；5、扫码枪伺服模组；6、测试器；7、测试器移动气缸；8、上层相机；9、上层相机伺服模组；10、下层相机；11、下层相机伺服模组。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

实施例一，由图1-图7给出，本发明包括工作台1，工作台1的顶端等距安装有电芯支撑台2，电芯支撑台2的顶端放置有电芯本体3，工作台1的顶端安装有多个扫码枪4，扫码枪4与工作台1之间安装有扫码枪伺服模组5，电芯支撑台2的两侧对称设有测试器6，测试器6与工作台1之间安装有测试器移动气缸7，工作台1的上方设有两个上层相机8，两个上层相机8位于电芯本体3的上方，两个上层相机8安装于上层相机伺服模组9上，上层相机伺服模组9安装于工作台1的顶端，工作台1的底部设有两个下层相机10，两个下层相机10与工作台1之间安装有下层相机伺服模组11。将电芯放置在电芯支撑台2顶端后，上层相机8、下层相机10、扫码枪4及测试器6同时运作节省节拍，优化流程，一个工位测试一个工位做抓取位，提高工作效率，上下伺服相机的协同工作，上层相机8和下层相机10均设置有两个，其中一组用于测厚，另一组用于检测电芯蓝膜破损，进一步提高工作效率。

电芯支撑台2包括安装于工作台1上的底座201，底座201的顶端安装有支撑柱202，支撑柱202的顶端有支撑板203，底座201的顶端对称开设有滑槽204，支撑板203的两侧对称设有第一对中板205，第一对中板205的底端安装有滑块206，滑块206滑动安装于滑槽204的内部，两个滑槽204的内部转动安装有转杆207，转杆207上对称开设有螺纹槽208，两个螺纹槽208的开设方向相反，转杆207通过两个螺纹槽208分别与两个滑块206螺纹连接，转杆207的一端与驱动电机的输出轴固定连接，驱动电机安装于底座201上，第一对中板205上安装有移动驱动单元209，移动驱动单元209包括开设于第一对中板205内部的内腔2091，内腔2091的内部活动安装有移动板2092，移动板2092的底端安装有第一磁块2094，内腔2091的内底壁上安装有第一电磁铁2093，第一电磁铁2093与第一磁块2094磁性连接，移动板2092的顶端安装有第二磁块2096，内腔2091的内顶壁上安装有第二电磁铁2095，第二电磁铁2095与第二磁块2096磁性连接，移动板2092的内部对称开设有导向槽2097，导向槽2097的内部设有导向块2098，导向块2098的顶端安装有底部杆2099，底部杆2099的底端固定安装于内腔2091的内底壁上，导向块2098的顶端安装有第一弹簧20910，第一弹簧20910的顶端与导向槽2097的内顶壁固定连接，移动板2092的外侧安装有对中单元210，移动板2092的顶端安装有电芯夹持单元211。

对中单元210包括对称安装于移动板2092两侧的第二齿条2109，移动板2092的两侧对称设有齿轮2108，齿轮2108转动安装于内腔2091的内壁上，齿轮2108与第二齿条2109相啮合，齿轮2108远离移动板2092的一侧啮合连接有第一齿条2107，第一齿条2107远离移动板2092的一侧安装有侧部板2102，侧部板2102的正面和背面对称安装有限位条2105，限位条2105滑动安装于限位槽2106的内部，限位槽2106对称开设于内腔2091的内壁上，第一对中板205的两侧对称开设有侧槽2101，侧部板2102靠近侧槽2101的一侧安装有连接板2103，连接板2103滑动安装于侧槽2101的内部，连接板2103远离侧部板2102一端的顶部安装有第一转座2104，第一转座2104上转动安装有转动杆21010，转动杆21010的一端转动安装有第二转座21011，第二转座21011的顶端安装有抬升杆21012，抬升杆21012靠近第一对中板205的一端转动安装有固定转座，固定转座固定安装于第一对中板205上，固定转座位于侧槽2101的上方，两个第一对中板205同侧的抬升杆21012之间设有第二对中板21013，两个第二对中板21013对称设于支撑柱202靠近测试器6的两侧，连接板2103的两侧均对称开设有伸缩槽21014，两个抬升杆21012相互靠近的一侧均安装有两个伸缩杆21015，伸缩杆21015活动安装于伸缩槽21014的内部，伸缩杆21015靠近第二对中板21013的一端安装有第二弹簧21016，第二弹簧21016的一端与伸缩槽21014的内壁固定连接，将电芯放置在支撑板203上后，驱动电机开启，使得两个第一对中板205相互靠近对电芯宽度两侧进行对中，第一电磁铁2093通电，使得移动板2092向下移动，带动连接板2103向上移动，使得抬升杆21012带动第二对中板21013向上抬起对电芯长度方向进行对中，从而提高对电芯的检测效果。

电芯夹持单元211包括设于移动板2092上方的顶块2111，顶块2111的底端对称安装有底杆2112，底杆2112固定安装于移动板2092的顶端，顶块2111的顶端开设有第一挤压面，第一对中板205靠近支撑板203的一侧开设有外槽2113，外槽2113远离支撑板203的一侧开设有内槽2114，内槽2114与内腔2091内部相连通，外槽2113的内部活动安装有夹板2115，内槽2114的内部活动安装有压板2116，夹板2115与压板2116之间对称安装有第三弹簧2117，压板2116靠近内腔2091的一侧安装有压块2118，压块2118位于顶块2111的上方，压块2118的底端开设有第二挤压面，第二挤压面的倾斜角度与第一挤压面的倾斜角度相同，第二电磁铁2095通电，带动移动板2092向上移动，通过顶块2111推动压块2118和压板2116朝着夹板2115移动，由于夹板2115与电芯宽度方向接触，从而使得压板2116与夹板2115之间距离变近，从而使得第三弹簧2117压缩，在第三弹簧2117弹力作用下，两个夹板2115将电芯夹紧，从而提高检测稳定性，第一电磁铁2093通电后，使得移动板2092向下移动，两个第二对中板21013快速抬起，快速对电芯进行对中，第二电磁铁2095通电后，使得移动板2092快速向上移动，从而使得两个第三弹簧2117快速压缩，从而使得两个夹板2115快速进行夹持，而第二电磁铁2095断电后，移动板2092在第一弹簧20910作用下快速回移，方便电芯取出，从而使得电芯固定脱离快捷，提高工作效率，且与设备动作相匹配。

工作原理：在使用时，机器人R1从料框取四个电芯，并把要测试的电芯分别放置到电芯支撑台2上，控制扫码枪伺服模组5带动着扫码枪4移动，给电芯扫码，同时控制上层相机伺服模组9和下层相机伺服模组11带动上层相机8和下层相机10移动至到电芯测试位置，上层相机8和下层相机10协同工作测试出电芯的厚度，并完成电芯上下两个大面蓝膜的检测，其中一组上层相机8和下层相机10对电芯进行测厚，另一组检测大面蓝膜是否破损，扫码完成后，控制OCV测试的测试器6的测试器移动气缸7打开，测试器6接触到电芯，进行OCV测试，测试完成后发信号给机器人R2，R2抓取测试好的电芯将其取出，随后机器人R1放入新的电芯进行检测，设备设置两个工作台面，当一个台面工作时，另一个台面进行上料，从而提高工作效率；

在电芯放置到电芯支撑台2上时，电芯放置在支撑板203上，开启驱动电机，使得转杆207转动，由于转杆207通过两个螺纹槽208与两个滑块206螺纹连接，同时两个螺纹槽208开设方向相反，从而使得两个第一对中板205相互靠近将电芯不进行检测的两侧对中，随后第一电磁铁2093通电对第一磁块2094产生吸引力，从而带动移动板2092向下移动，使得第二齿条2109向下移动带动齿轮2108转动，从而带动第一齿条2107向上移动，从而带动连接板2103向上移动，继而带动转动杆21010转动，带动两侧的抬升杆21012向上抬起，从而带动第二对中板21013朝着电芯需要检测的两侧移动，在两个第二对中板21013的压力作用下，对电芯进一步对中，方便电芯检测；

在电芯完全对中后，第一电磁铁2093断电，移动板2092在第一弹簧20910的弹力作用下回移，同时第二电磁铁2095通电对第二磁块2096产生吸引力，从而带动移动板2092向上移动，移动板2092向上通过顶块2111对压块2118产生压力，从而推动压板2116朝着夹板2115移动，由于夹板2115与电芯接触，从而使得第三弹簧2117压缩，从而在第三弹簧2117的弹力作用下，对电芯夹紧，从而提高电芯检测稳定性，在检测结束后，第二电磁铁2095断电，从而使得移动板2092在第一弹簧20910弹力作用下回移，从而使得压板2116回移，使得夹板2115不再对电芯夹紧，从而方便电芯取出。

Claims (4)

1.一种高节拍高柔性双工位电芯测试台，包括工作台（1），其特征在于：所述工作台（1）的顶端等距安装有电芯支撑台（2），电芯支撑台（2）的顶端放置有电芯本体（3），工作台（1）的顶端安装有多个扫码枪（4），扫码枪（4）与工作台（1）之间安装有扫码枪伺服模组（5），电芯支撑台（2）的两侧对称设有测试器（6），测试器（6）与工作台（1）之间安装有测试器移动气缸（7），工作台（1）的上方设有两个上层相机（8），两个上层相机（8）位于电芯本体（3）的上方，两个上层相机（8）安装于上层相机伺服模组（9）上，上层相机伺服模组（9）安装于工作台（1）的顶端，工作台（1）的底部设有两个下层相机（10），两个下层相机（10）与工作台（1）之间安装有下层相机伺服模组（11）；上层相机（8）、下层相机（10）、扫码枪（4）及测试器（6）同时运作节省节拍；

所述电芯支撑台（2）包括安装于工作台（1）上的底座（201），底座（201）的顶端安装有支撑柱（202），支撑柱（202）的顶端有支撑板（203），底座（201）的顶端对称开设有滑槽（204），支撑板（203）的两侧对称设有第一对中板（205），第一对中板（205）的底端安装有滑块（206），滑块（206）滑动安装于滑槽（204）的内部，两个滑槽（204）的内部转动安装有转杆（207），转杆（207）上对称开设有螺纹槽（208），两个螺纹槽（208）的开设方向相反，转杆（207）通过两个螺纹槽（208）分别与两个滑块（206）螺纹连接，转杆（207）的一端与驱动电机的输出轴固定连接，驱动电机安装于底座（201）上，第一对中板（205）上安装有移动驱动单元（209）；

所述移动驱动单元（209）包括开设于第一对中板（205）内部的内腔（2091），内腔（2091）的内部活动安装有移动板（2092），移动板（2092）的底端安装有第一磁块（2094），内腔（2091）的内底壁上安装有第一电磁铁（2093），第一电磁铁（2093）与第一磁块（2094）磁性连接，移动板（2092）的顶端安装有第二磁块（2096），内腔（2091）的内顶壁上安装有第二电磁铁（2095），第二电磁铁（2095）与第二磁块（2096）磁性连接；

所述移动板（2092）的内部对称开设有导向槽（2097），导向槽（2097）的内部设有导向块（2098），导向块（2098）的顶端安装有底部杆（2099），底部杆（2099）的底端固定安装于内腔（2091）的内底壁上，导向块（2098）的顶端安装有第一弹簧（20910），第一弹簧（20910）的顶端与导向槽（2097）的内顶壁固定连接，移动板（2092）的外侧安装有对中单元（210），移动板（2092）的顶端安装有电芯夹持单元（211）；

所述对中单元（210）包括对称安装于移动板（2092）两侧的第二齿条（2109），移动板（2092）的两侧对称设有齿轮（2108），齿轮（2108）转动安装于内腔（2091）的内壁上，齿轮（2108）与第二齿条（2109）相啮合，齿轮（2108）远离移动板（2092）的一侧啮合连接有第一齿条（2107），第一齿条（2107）远离移动板（2092）的一侧安装有侧部板（2102）；

所述第一对中板（205）的两侧对称开设有侧槽（2101），侧部板（2102）靠近侧槽（2101）的一侧安装有连接板（2103），连接板（2103）滑动安装于侧槽（2101）的内部，连接板（2103）远离侧部板（2102）一端的顶部安装有第一转座（2104），第一转座（2104）上转动安装有转动杆（21010），转动杆（21010）的一端转动安装有第二转座（21011），第二转座（21011）的顶端安装有抬升杆（21012），抬升杆（21012）靠近第一对中板（205）的一端转动安装有固定转座，固定转座固定安装于第一对中板（205）上，固定转座位于侧槽（2101）的上方；

两个所述第一对中板（205）同侧的抬升杆（21012）之间设有第二对中板（21013）；

所述电芯夹持单元（211）包括设于移动板（2092）上方的顶块（2111），顶块（2111）的底端对称安装有底杆（2112），底杆（2112）固定安装于移动板（2092）的顶端，顶块（2111）的顶端开设有第一挤压面。

2.根据权利要求1所述的一种高节拍高柔性双工位电芯测试台，其特征在于：所述侧部板（2102）的正面和背面对称安装有限位条（2105），限位条（2105）滑动安装于限位槽（2106）的内部，限位槽（2106）对称开设于内腔（2091）的内壁上。

3.根据权利要求2所述的一种高节拍高柔性双工位电芯测试台，其特征在于：两个第二对中板（21013）对称设于支撑柱（202）靠近测试器（6）的两侧，连接板（2103）的两侧均对称开设有伸缩槽（21014），两个抬升杆（21012）相互靠近的一侧均安装有两个伸缩杆（21015），伸缩杆（21015）活动安装于伸缩槽（21014）的内部，伸缩杆（21015）靠近第二对中板（21013）的一端安装有第二弹簧（21016），第二弹簧（21016）的一端与伸缩槽（21014）的内壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种高节拍高柔性双工位电芯测试台，其特征在于：所述第一对中板（205）靠近支撑板（203）的一侧开设有外槽（2113），外槽（2113）远离支撑板（203）的一侧开设有内槽（2114），内槽（2114）与内腔（2091）内部相连通，外槽（2113）的内部活动安装有夹板（2115），内槽（2114）的内部活动安装有压板（2116），夹板（2115）与压板（2116）之间对称安装有第三弹簧（2117），压板（2116）靠近内腔（2091）的一侧安装有压块（2118），压块（2118）位于顶块（2111）的上方，压块（2118）的底端开设有第二挤压面，第二挤压面的倾斜角度与第一挤压面的倾斜角度相同。