CN208654292U - 一种ocv测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种OCV测试设备，包括跨设在流水线上方的OCV测试单元，所述的OCV测试单元通过四角处设置的测试框架与设置在流水线两侧的测试平台相固定，所述的流水线上集成有阻挡机构及顶升机构，所述OCV测试单元的X轴、Y轴、Z轴的方向可调，所述的阻挡机构用于阻挡料框，所述的顶升机构用于顶升料框并定位料框，所述的OCV测试单元用于对料框内的电池进行数据测试。由上述技术方案可知，本实用新型可与自动化流水线对接，同时本设备可柔性调整X轴、Y轴、Z轴方向的测试点位，以实现锂电池OCV在线快速、高效的检测功能。

Description

一种OCV测试设备

技术领域

本实用新型涉及一种OCV测试设备。

背景技术

随着时代的进步，新能源汽车的发展代表了世界汽车产业的方向发展方向，是未来汽车产业的制高点，也是世界各主要国家和汽车制造厂商的共同战略选择。锂电池作为新能源汽车的动力源，优秀的质量管控扮演着重要的角色，是新能源汽车能够逐步取代燃油车的重要保障。在锂电池的生产过程中，各项指标的严格把控来源于各项精密的检测设备的结果反馈。OCV测试设备是对成品电池的一个综合性的数据采集与反馈的精密检测设备，该设备主要应用在化成分容后的流水线工段，对化成、分容后的锂电池进行开路电压、电池内阻和负极与壳体之间绝缘电压的测量，通过测量的数据分析电池性能，判定电池的状态是否满足性能指标。目前OCV的测试设备在调试过程中，存在以下问题：1、初次调试对点困难；2、固定后需更换测试地点，再次安装的时候需重新对点，调试麻烦。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种OCV测试设备。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：包括跨设在流水线上方的OCV测试单元，所述的OCV测试单元通过四角处设置的测试框架与设置在流水线两侧的测试平台相固定，所述的流水线上集成有阻挡机构及顶升机构，所述OCV测试单元的X轴、Y轴、Z轴的方向可调，所述的阻挡机构用于阻挡料框，所述的顶升机构用于顶升料框并定位料框，所述的OCV测试单元用于对料框内的电池进行数据测试。

所述的OCV测试单元包括与测试框架相连的Y轴连接板以及设置在Y轴连接板下方的OCV测试模块，所述的Y轴连接板上设置有驱动 OCV测试模块上下动作的伺服电机，且Y轴连接板与OCV测试模块之间还设有连接两者的第一导柱，所述第一导柱的上方设有限位块。

所述的OCV测试模块包括针板模组安装板、针板、探针单元及X 轴调节块，所述的针板通过X轴调节块固定在针板模组安装板上，且针板与X轴调节块的固定位置可调，所述的探针单元设置在针板下表面，且探针单元设置多个，所述的针板通过第一螺栓固定在X轴调节块上，所述的针板模组安装板上还设有用于锁定针板位置的第二螺栓。

所述的针板模组安装板上方还设有丝杆螺母安装板，所述的丝杆螺母安装板与针板模组安装板之间设有连接两者的支架，所述的第一导柱与丝杆螺母安装板相连，所述的伺服电机、丝杆螺母安装板及针板模组安装板之间形成丝杆螺母传动机构。

所述的针板上设置有标尺，所述的X轴调节块上设置有与标尺相配合的标杆，所述的针板模组安装板上还设有航空插头用插板。

所述Y轴连接板的下方固定有滑块，所述的滑块与架设在测试框架上的滑轨形成滑动配合，所述的滑块与滑轨之间还设有用于锁紧两者的锁紧机构。

所述的探针单元包括依次布置的第一探针、第二探针、第三探针、第四探针及第五探针，其中第一探针与第五探针为电池开路电压的测试通道，第二探针与第四探针为电池内阻的测试通道，第一探针与第三探针为电池负极与壳体之间绝缘电压的测试通道。

所述的阻挡机构为闸门式阻挡机构，所述的顶升机构包括顶升板以及与顶升板相连的顶升气缸，所述顶升板的导柱上设有卡箍，顶升板的上板面设有定位料框的销钉。

所述的针板采用FR4材料制成。

所述的测试框架及测试平台均为碳钢结构，测试平台的下方还设有福马轮。

由上述技术方案可知，本实用新型可与自动化流水线对接，同时本设备可柔性调整X轴、Y轴、Z轴方向的测试点位，以实现锂电池OCV 在线快速、高效的检测功能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的使用状态图；

图3是本实用新型OCV测试单元的立体结构示意图；

图4是本实用新型OCV测试单元的主视图；

图5是图4的左视图；

图6是图4的仰视图；

图7是图6的A部旋转放大图；

图8是本实用新型OCV测试模块的立体结构示意图；

图9是本实用新型顶升结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1、图2所示的一种OCV测试设备，包括跨设在流水线上方的 OCV测试单元，OCV测试单元通过四角处设置的测试框架1与设置在流水线两侧的测试平台2相固定，流水线上集成有阻挡机构3及顶升机构4，OCV测试单元的X轴、Y轴、Z轴的方向可调，阻挡机构用于阻挡料框10，顶升机构用于顶升料框10并定位料框10，OCV测试单元用于对料框10内的电池进行数据测试。OCV测试单元的X轴方向及Y轴方向的可调方式可以满足多种料框结构，实现灵活切换。OCV测试单元的Z轴方向可调可以兼容测试不同高度的电池，同时可以在调试过程中精确控制Z轴方向的位移量，从而达到让测试探针与被测电池完全接触的状态。

进一步的，阻挡机构3为闸门式阻挡机构，可以承受一定的料框移动方向的冲击，并且刚性较好，使用寿命长，几乎是免维护的状态；如图9所示，顶升机构4包括顶升板41以及与顶升板41相连的顶升气缸，顶升板41的导柱42上设有卡箍43，卡箍43作为硬限位，使得顶升的行程小于顶升气缸的输出行程，这样可以确保每次的顶升都到达我们设定的点位；顶升板41的上板面设有定位料框10的销钉44，销钉44主要起到二次精定位的作用，确保每次的料框都会在同一个位置做OCV测试。具体地说，即通过流水线上设置的阻挡机构3及顶升机构4完成对来料料框10的定位，当承载有电池的料框10从上道工序传送至本测试工位时，阻挡机构先升起，对料框进行阻挡，随即顶升机构将料框的底板连同电池顶起，由顶升板41上的销钉44对料框进行二次定位；完成测试后，顶升机构4下行，料框10再次放置到流水线上，阻挡机构4缩回，料框10随着流水线流入到后续工位。

优选的，测试框架1及测试平台2均为碳钢结构，相比于铝型材的呆来说具有更加稳定的结构，确保经过多次测试后，结构的刚性依然保持一致，整个测试过程中，料框要保持稳固、不抖动，否则会影响测试精度和测试结构。测试平台2的下方还设有福马轮21。

进一步的，如图3、图4、图5、图6所示，OCV测试单元包括与测试框架1相连的Y轴连接板5以及设置在Y轴连接板5下方的OCV 测试模块6，Y轴连接板5上设置有驱动OCV测试模块6上下动作的伺服电机51，且Y轴连接板5与OCV测试模块6之间还设有连接两者的第一导柱52，第一导柱52的上方设有限位块53，限位块53可以防止行程超标时对料框内的电池造成伤害。

进一步的，如图8所示，OCV测试模块6包括针板模组安装板61、针板62、探针单元63及X轴调节块64，针板62通过X轴调节块64 固定在针板模组安装板61上，且针板62与X轴调节块64的固定位置可调，探针单元63设置在针板62下表面，且探针单元63设置多个，探针单元63的位置可根据电池不同的排列方式做出不同的排布形式；针板62通过第一螺栓65固定在X轴调节块64上，针板模组安装板61 上还设有用于锁定针板62位置的第二螺栓66。

进一步的，针板模组安装板61上方还设有丝杆螺母安装板67，丝杆螺母安装板67与针板模组安装板61之间设有连接两者的支架68，第一导柱52与丝杆螺母安装板67相连，伺服电机51、丝杆螺母安装板67及针板模组安装板61之间形成丝杆螺母传动机构。即伺服电机 51与丝杆相连，丝杆的另一端与针板模组安装板61相连，丝杆螺母安装板67上设有与丝杆相配合的螺母，从而通过伺服电机51带动OCV 测试模块实现Z轴方向的位置调整。

进一步的，针板62上设置有标尺621，X轴调节块64上设置有与标尺621相配合的标杆641，针板模组安装板61上还设有航空插头用插板69。标尺621上标示了刻度，通过标尺621指示部件，可以读出调试时移动的距离数，方便在以后检修的时候查看该位移有没有发生偏离，以作为判定设备是否在精度范围内的依据。采用航空插头可保证测试过程的稳定性，避免多种线束之间的干扰。

进一步的，Y轴连接板5的下方固定有滑块54，滑块54与架设在测试框架1上的滑轨11形成滑动配合，滑块54与滑轨11之间还设有用于锁紧两者的锁紧机构12。通过滑块54与滑轨11之间的位置变化来调整OCV测试单元在Y轴方向的位置调整，调整完成后再通过锁紧机构12锁紧Y轴连接板5的位置，滑块54的锁紧部件是滑块54的标准配件，属于现有技术，在此对其结构不再赘述。

进一步的，如图7所示，探针单元63包括依次布置的第一探针631、第二探针632、第三探针633、第四探针634及第五探针635，其中第一探针631与第五探针635为电池开路电压的测试通道，第二探针632 与第四探针634为电池内阻的测试通道，第一探针631与第三探针633 为电池负极与壳体之间绝缘电压的测试通道。

优选的，针板62采用FR4材料制成，其具有优异的绝缘性和导热性，以保证探针的测试灵敏性。由于探针为易耗品，在多次测量后，探针的灵敏度会大大降低，因此将探针设置为可快速更换的探针，这样当探针损坏时，可以直接将探针拔出，更换新的探针。

本实用新型的工作原理及工作过程如下：

装有电池的料框从前道工序运行至本工序时，阻挡机构先伸出，对料框进行阻挡；然后顶升机构在气缸的驱动下将料框的底板连同电池一起托起，顶升机构上的定位销钉可对料框进行二次精准定位；电池托起后，伺服电机开始驱动针板下行，达到预先调试好的点位后，电机停止工作，此时继电器开始单个跳转切换，针板下压与电池的盖板准确接触，完成单个电池的数据测试。整个测试过程由继电器负责各个通道的切换工作。

OCV测试单元在X轴、Y轴、Z轴方向上的调节方法如下：

1、X轴方向的调整：在初始位置时，松开第一螺栓和第二螺栓，这时针板是可以在X方向自由移动的，第一螺栓在X轴调节块的U形槽中可以移动，当调到需要的位置后，可以锁紧第一螺栓，将位置固定，并同时锁定第二螺栓以防止针板在多次测试后产生相对的移动。

2、Y轴方向的调整：以滑轨、滑块作为导向，无动力带动，需要人工手动移动机构，当Y轴连接板调试到需求的位置后，再通过锁紧机构锁紧，完成Y轴方向的固定。

3、Z轴方向的调整：通过伺服电机配合丝杆进行Z方向上位移的调整，整体的精度可以达到±0.1mm。Z轴方向主要可驱动的单元是针板模组支架及OCV测试模块形成的刚性整体。

一般的调节顺序是先调节Y轴方向和X轴方向，当测试面确定后，再通过Z轴的伺服电机驱动Z轴的刚性单元来完成探针压紧和松开的动作，一般X轴和Y轴方向一次调整后就无需再次调整，所以做成了无动力的机构，人工在调试设备的时候可以自由移动该方向，当达到需要的位置后锁紧锁紧部件即可；但是Z轴需要经常上下移动，故需要有电机来作为动力源，考虑重复精度的，故采用了伺服电机。

综上所述，本实用新型是一种可以与自动化流水线对接的测试设备，设备本身具备柔性调整X轴、Y轴、Z轴方向的测试点位，通过此设备可实现锂电池OCV在线快速、高效的检测功能。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种OCV测试设备，其特征在于：包括跨设在流水线上方的OCV测试单元，所述的OCV测试单元通过四角处设置的测试框架(1)与设置在流水线两侧的测试平台(2)相固定，所述的流水线上集成有阻挡机构(3)及顶升机构(4)，所述OCV测试单元的X轴、Y轴、Z轴的方向可调，所述的阻挡机构用于阻挡料框(10)，所述的顶升机构用于顶升料框(10)并定位料框(10)，所述的OCV测试单元用于对料框(10)内的电池进行数据测试。

2.根据权利要求1所述的OCV测试设备，其特征在于：所述的OCV测试单元包括与测试框架(1)相连的Y轴连接板(5)以及设置在Y轴连接板(5)下方的OCV测试模块(6)，所述的Y轴连接板(5)上设置有驱动OCV测试模块(6)上下动作的伺服电机(51)，且Y轴连接板(5)与OCV测试模块(6)之间还设有连接两者的第一导柱(52)，所述第一导柱(52)的上方设有限位块(53)。

3.根据权利要求2所述的OCV测试设备，其特征在于：所述的OCV测试模块(6)包括针板模组安装板(61)、针板(62)、探针单元(63)及X轴调节块(64)，所述的针板(62)通过X轴调节块(64)固定在针板模组安装板(61)上，且针板(62)与X轴调节块(64)的固定位置可调，所述的探针单元(63)设置在针板(62)下表面，且探针单元(63)设置多个，所述的针板(62)通过第一螺栓(65)固定在X轴调节块(64)上，所述的针板模组安装板(61)上还设有用于锁定针板(62)位置的第二螺栓(66)。

4.根据权利要求3所述的OCV测试设备，其特征在于：所述的针板模组安装板(61)上方还设有丝杆螺母安装板(67)，所述的丝杆螺母安装板(67)与针板模组安装板(61)之间设有连接两者的支架(68)，所述的第一导柱(52)与丝杆螺母安装板(67)相连，所述的伺服电机(51)、丝杆螺母安装板(67)及针板模组安装板(61)之间形成丝杆螺母传动机构。

5.根据权利要求3所述的OCV测试设备，其特征在于：所述的针板(62)上设置有标尺(621)，所述的X轴调节块(64)上设置有与标尺(621)相配合的标杆(641)，所述的针板模组安装板(61)上还设有航空插头用插板(69)。

6.根据权利要求2所述的OCV测试设备，其特征在于：所述Y轴连接板(5)的下方固定有滑块(54)，所述的滑块(54)与架设在测试框架(1)上的滑轨(11)形成滑动配合，所述的滑块(54)与滑轨(11)之间还设有用于锁紧两者的锁紧机构(12)。

7.根据权利要求3所述的OCV测试设备，其特征在于：所述的探针单元(63)包括依次布置的第一探针(631)、第二探针(632)、第三探针(633)、第四探针(634)及第五探针(635)，其中第一探针(631)与第五探针(635)为电池开路电压的测试通道，第二探针(632)与第四探针(634)为电池内阻的测试通道，第一探针(631)与第三探针(633)为电池负极与壳体之间绝缘电压的测试通道。

8.根据权利要求1所述的OCV测试设备，其特征在于：所述的阻挡机构(3)为闸门式阻挡机构，所述的顶升机构(4)包括顶升板(41)以及与顶升板(41)相连的顶升气缸，所述顶升板(41)的导柱(42)上设有卡箍(43)，顶升板(41)的上板面设有定位料框(10)的销钉(44)。

9.根据权利要求3所述的OCV测试设备，其特征在于：所述的针板(62)采用FR4材料制成。

10.根据权利要求1所述的OCV测试设备，其特征在于：所述的测试框架(1)及测试平台(2)均为碳钢结构，测试平台(2)的下方还设有福马轮(21)。