CN208140597U - 电动汽车动力电池的自动测试工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车动力电池的自动测试工装，具有外观检测工位和技术参数检测工位，包括机架，输送带，分别与PLC控制器连接的外观质量检测装置、技术参数检测装置；外观质量检测装置包括用于识别产品的品种识别系统和用于获取电极焊点外观的视觉采集系统；技术参数检测装置的若干根可伸缩的大电流探针通过若干组夹持机构设置于输送带上方的两侧，夹持机构用于将大电流探针同时压紧在电池模组的各个电极上。在批量生产中使用上述的自动测试工装后，实现了动力电池模组检测过程的无人化和自动化，解决了原有人工测试工艺难以克服的效率低下问题和安全隐患问题，保证了电动汽车动力电池外观及技术参数检测的准确性及可靠性。

Description

电动汽车动力电池的自动测试工装

技术领域

本实用新型涉及动力电池检测设备技术领域，尤其涉及一种电动汽车动力电池的自动测试工装。

背景技术

因新能源汽车中纯电动汽车和油/电混合动力汽车在节能与环保方面具有较大的优势和较高的可行性，有望成为今后新能源汽车的主流。而为这两种汽车提供强大能源的动力电池模组则是最核心的部件之一，其质量优劣直接影响到整车的动力及续航能力。因此在动力电池模组制造过程中的质量监控极为重要和关键。但由于是新产品新技术，动力电池模组的批量生产技术工艺尚未完全成熟。

目前，动力电池模组生产厂商在生产过程中对产品电极焊接外观质量及内部技术参数的检测依然采用眼观手摸，人工操作并结合仪表的方式进行。由于动力电池模组本身存在高电压大电流，若检测时操作不当，易发生触电事故。如不慎造成电池模组短路产生强电弧，还会引发起火燃烧，甚至爆炸，安全性较差。另外因采用人工操作，其测试过程效率低下，测试结果的准确性及可靠性也无法保证。因此这种检测方式已无法满足大批量生产要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电动汽车动力电池的自动测试工装，以解决现有技术中的不足，能够实现动力电池模组外观及技术参数检测的智能化和自动化，满足大批量生产工艺要求。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

本实用新型的一种电动汽车动力电池的自动测试工装，具有外观检测工位和技术参数检测工位，该自动测试工装包括机架、输送带、外观质量检测装置、技术参数检测装置、PLC控制器；所述输送带设置于所述机架上，其中，

所述外观质量检测装置位于所述外观检测工位的输送带上方的两侧，所述外观质量检测装置包括用于识别产品的品种识别系统和用于获取电极焊点外观的视觉采集系统；

所述技术参数检测装置位于所述技术参数检测工位的输送带上方的两侧，所述技术参数检测装置的若干根可伸缩的大电流探针通过若干组夹持机构安装于所述机架上，所述若干组夹持机构设置于所述输送带上方的两侧，所述夹持机构用于将所述大电流探针同时压紧在电池模组的各个电极上；

所述品种识别系统、视觉采集系统、技术参数检测装置、夹持机构分别与所述PLC控制器连接。

进一步改进在于，所述视觉采集系统通过水平移动机构设置于所述机架上，所述水平移动机构用于将所述视觉采集系统沿所述输送带的横向方向移动。

进一步改进在于，所述视觉采集系统包括高清摄像机，所述摄像机与所述PLC控制器连接。

进一步改进在于，所述技术参数检测装置包括电压检测单元和放电检测单元，与所述电压检测单元、放电检测单元的所述大电流探针均安装在由多组气缸驱动的夹持机构上，所述多组气缸与所述PLC控制器连接。

进一步改进在于，所述外观检测工位和技术参数检测工位均设有阻挡器，所述阻挡器用于将所述输送带上的电池模组阻挡、并定位于各检测工位。

进一步改进在于，还包括一安全防护装置，所述安全防护装置与所述PLC控制器连接，所述安全防护装置用于发送触发信号至所述PLC控制器，所述PLC控制器控制所述品种识别系统、视觉采集系统、技术参数检测装置、夹持机构工作。

进一步改进在于，所述安全防护装置包括安全防护罩板和安全门，所述安全防护罩板采用无色透明阻燃材料制成，所述安全门具有安全互锁开关，所述安全互锁开关与所述PLC控制器连接。

进一步改进在于，所述输送线的入口设置有安全防护光栅，所述安全防护光栅与所述PLC控制器连接；所述输送线的出口处设置有气缸驱动的自动启闭防护门。

与现有技术相比，在批量生产中使用上述电动汽车动力电池的自动测试工装后，实现了动力电池模组检测过程的无人化和自动化，解决了原有人工测试工艺难以克服的效率低下问题和安全隐患问题，保证了电动汽车动力电池外观及技术参数检测的准确性及可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一种电动汽车动力电池的自动测试工装的结构示意图；

图2为本实用新型中外观检测工位的外观质量检测装置的结构示意图；

图3为本实用新型中技术参数检测工位的放电检测单元的结构示意图；

图4为图3中A局部放大图；

图5为本实用新型中技术参数检测工位的电压检测单元的结构示意图；

图6为本实用新型中安全防护装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图6所示，本实用新型提供了一种电动汽车动力电池的自动测试工装，其具有用于检测电动汽车动力电池的电极外观的外观检测工位和电池技术参数的技术参数检测工位；该自动测试工装包括横跨于上述两个工位的机架1、用于输送动力电池的输送线、外观质量检测装置2、技术参数检测装置3和一PLC控制器(图中未示出)，其中，输送线的输送带设置在机架1的正下方位置，输送带前端位于外观检测工位内，输送带的后端位于技术参数检测工位内，输送带由驱动电机带动其运转，驱动电机与PLC控制器连接；

所述外观质量检测装置2位于所述外观检测工位的输送带上方的两侧，主要包括用于识别产品的品种识别系统和用于获取电极焊点外观的视觉采集系统21，品种识别系统和视觉采集系统21分别与PLC控制器连接；

其中，品种识别系统包括安装于电池模组工装板上的存储模块及安装于各检测工位的读写装置，所述存储模块与所述读写装置相互配合；读写装置与PLC控制器连接。

视觉采集系统21包括对称布置于输送带两侧的数个带有局部照明的高清摄像机211，具体地，多个高清摄像机固定于安装板22上，安装板22通过一水平移动机构23设置在机架1上，使高清摄像机可沿输送带的轴向移动，其中，水平移动机构23包括沿机架1轴向方向水平设置的导轨231、与导轨滑动配合的滑块232、驱动滑块232移动的驱动机构233，安装板22固定在滑块232上；参考图1所示，为了对上中下三组电池模组的电机连接片同时进行外观质量检测，本实施例中，位于输送带一侧的安装板22上设置有呈上中下纵向分布的三个高灵敏度及高像素的摄像机211，三个摄像机211分别与PLC控制器连接，这样，可对同时采样的多组数据同步处理,极大提高了检测效率。

在进行电极外观质量检测时，放置于电池模组工装板上的汽车动力电池随输送带运行，在外观检测工位内的阻挡器的作用下，当移动至外观检测工位时，PLC控制器控制驱动电机停止运转，汽车动力电池停止移动，此时PLC控制器控制读写装置进行读取电池模组工装板上的存储模块内的产品品种信息(产品品种信息由生产管理系统预先写入储存模块内)，并将所获取的产品品种信息发送至PLC控制器，PLC控制器基于产品品种信息控制驱动机构动作，带动高清摄像机沿机架1的轴向移动，控制高清摄像机211移动至汽车动力电池的电极连接片的位置时，PLC控制器控制与产品品种的电极连接片信息对应的摄像机进行拍摄，摄像机获取电极焊外观的图像，并将获取的图像发送至PLC控制器，PLC控制器将图像与预先存储的标准图像对比，PLC控制器基于两个图像之间的图形数据对比，自动判断电极焊接外观质量合格与否，并依据各电极连接片的编号将对比后的信息依次上传至生产管理系统处理及保存。

技术参数检测装置3位于所述技术参数检测工位的输送带上方的两侧，所述技术参数检测装置包括测量电池模组技术参数的专业仪器和若干根可伸缩的大电流探针31，专业仪器主要包括电压检测单元和放电检测单元，电压检测单元用于检测电池模组的电压参数，放电检测单元用于检测电池模组放电时的电流参数；大电流探针31与专业仪器电连接；

其中，若干根可伸缩的大电流探针31分别通过若干组夹持机构4安装于所述机架1上，所述若干组夹持机构设4置于所述输送带上方的两侧的机架1上，各夹持机构4分别与所述PLC控制器连接，参考图3至图5所示，具体地，可伸缩的探针31通过导套设置在移动支架42上，探针31的一端与移动支架42之间设有压缩弹簧311，探针31的另一端设有螺母，从而是探针31可相对于移动支架42伸缩移动；各个夹持机构通过气缸41独立驱动，气缸由PLC控制器控制动作；夹持机构4工作时，位于两侧的大电流探针31往电池模组5的方向移动或背向远离移动，以将所述大电流探针31同时压紧在电池模组5的各个电极上或使大电流探针31与电池模组5的电极脱开连接。

在进行技术参数检测时，经外观检测工位检测后的汽车动力电池随输送带继续移动，直至移动到技术参数检测工位内的阻挡器位置，在阻挡器的作用下，PLC控制器控制驱动电机停止运转，汽车动力电池停止移动，此时PLC控制器控制读写装置进行读取电池模组工装板上的存储模块内的产品品种信息，并将所获取的产品品种信息发送至PLC控制器，PLC控制器基于产品品种信息控制气缸41动作，带动夹持机构动作，使与处于技术参数检测工位内产品品种信息对应的电极连接片信息对应的探针向电池模组方向移动，压紧在电池模组的电极上，以对应多品种混合生产，换产时无须停机调整，提高了批量生产效率；通过高速电子开关模块自动切换电池模组检测位置，利用测量电压和电流的专业仪器分别测试电池模组中单块电池以及电池模组整体的电流和电压相关技术参数，在测试过程中无需反复移动探针接触位置，提高了测试的可靠性，充分利用电子开关模块的高速切换特性，显著缩短了测试时间，提高了参数检测效率；并通过安装于技术参数检测工位的读写装置，自动将所测试得到的相关技术参数数据写入电池模组工装板上的存储模块中，以及自动上传至生产管理系统处理和保存。

在本实施例中，自动测试工装还包括一安全防护装置6，所述安全防护装置6与所述PLC控制器连接，所述安全防护装置6用于发送触发信号至所述PLC控制器，所述PLC控制器控制所述品种识别系统、视觉采集系统、技术参数检测装置、夹持机构等协同工作。

具体的，所述安全防护装置包括安全防护罩板60和具有安全互锁开关611的安全门61；优选地，所述安全防护罩板采用无色透明阻燃材料制成，所述安全互锁开关611与所述PLC控制器连接。

优选地，还可在所述输送线的入口设置安全防护光栅62，所述输送线的出口处设置有气缸631驱动的自动启闭防护门63，所述安全防护光栅62、驱动自动启闭防护门63的气缸631分别与所述PLC控制器连接。

通过在输送线的入口处设置有安全防护光栅62，出口处设置有气缸驱动的自动启闭防护门63，检测作业时人机完全隔离，确保人身及装置安全可靠。

本实用新型中自动测试工装的正常工作模式为无人值守全自动运行方式，最长生产节拍仅为44秒，可以满足大批量生产需求。

应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种电动汽车动力电池的自动测试工装，具有外观检测工位和技术参数检测工位，其特征在于，该自动测试工装包括机架、输送线、外观质量检测装置、技术参数检测装置、PLC控制器；所述输送线的输送带设置于所述机架上，其中，

所述外观质量检测装置位于所述外观检测工位的输送带上方的两侧，所述外观质量检测装置包括用于识别产品的品种识别系统和用于获取电极焊点外观的视觉采集系统；

所述技术参数检测装置位于所述技术参数检测工位的输送带上方的两侧，所述技术参数检测装置的若干根可伸缩的大电流探针通过若干组夹持机构安装于所述机架上，所述若干组夹持机构设置于所述输送带上方的两侧，所述夹持机构用于将所述大电流探针同时压紧在电池模组的各个电极上；

所述品种识别系统、视觉采集系统、技术参数检测装置、夹持机构分别与所述PLC控制器连接。

2.根据权利要求1所述的自动测试工装，其特征在于，所述视觉采集系统通过水平移动机构设置于所述机架上，所述水平移动机构用于将所述视觉采集系统沿所述输送带的横向方向移动。

3.根据权利要求1或2所述的自动测试工装，其特征在于，所述视觉采集系统包括高清摄像机，所述摄像机与所述PLC控制器连接。

4.根据权利要求1所述的自动测试工装，其特征在于，所述技术参数检测装置包括电压检测单元和放电检测单元，与所述电压检测单元、放电检测单元的所述大电流探针均安装在由多组气缸驱动的夹持机构上，所述多组气缸与所述PLC控制器连接。

5.根据权利要求1所述的自动测试工装，其特征在于，所述外观检测工位和技术参数检测工位均设有阻挡器，所述阻挡器用于将所述输送带上的电池模组阻挡、并定位于各检测工位。

6.根据权利要求1-2以及4-5中任一项所述的自动测试工装，其特征在于，还包括一安全防护装置，所述安全防护装置与所述PLC控制器连接，所述安全防护装置用于发送触发信号至所述PLC控制器，所述PLC控制器控制所述品种识别系统、视觉采集系统、技术参数检测装置、夹持机构工作。

7.根据权利要求6所述的自动测试工装，其特征在于，所述安全防护装置包括安全防护罩板和安全门，所述安全防护罩板采用无色透明阻燃材料制成，所述安全门具有安全互锁开关，所述安全互锁开关与所述PLC控制器连接。

8.根据权利要求1所述的自动测试工装，其特征在于，所述输送线的入口设置有安全防护光栅，所述安全防护光栅与所述PLC控制器连接；所述输送线的出口处设置有气缸驱动的自动启闭防护门。