CN209894944U - 一种自动对插机构及电池包测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动对插机构及电池包测试装置，其属于测试技术领域，自动对插机构包括对插头安装架体、水平导向部件和水平浮动机构。对插头安装架体用于安装测试装置的测试对插头；水平导向部件能够沿第一水平方向往复移动，对插头安装架体设于水平导向部件上且能够随水平导向部件沿第一水平方向往复移动；水平浮动机构包括弹性件，弹性件的一端与对插头安装架体相连，弹性件的另一端与水平导向部件相连，水平浮动机构能够允许对插头安装架体沿垂直于第一水平方向的第二水平方向浮动。电池包测试装置上设有上述的自动对插机构。本实用新型使得测试时测试对插头和被测装置不会卡死，操作更安全。

Description

一种自动对插机构及电池包测试装置

技术领域

本实用新型涉及测试技术领域，尤其涉及一种自动对插机构及电池包测试装置。

背景技术

在动力电池包的装配生产线中，需要对电池包进行充放电测试，检测电池包的性能是否合格。

在对电池包进行充放电测试时，当电池包流入测试工站时，由操作人员将测试设备上的测试对插头手动插到电池包的对插口上对电池包进行测试；或者采用自动测试装置将测试对插头自动插到电池包的对插口上对电池包进行测试。

操作人员手动插接，没有将操作人员和测试设备的电流隔开，而电流有几百安培，一旦发生误操作会危及操作人员的生命安全。在自动插接中，在将测试对插头插接到电池包时无法避免因制造误差而产生的无法精确对插的问题，一旦测试对插头和电池包没有精确对准便直接对插，测试对插头很有可能卡死在电池包中，极其容易破坏测试装置和电池包，造成不必要的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动对插机构，以解决现有技术中存在的测试装置对其他装置进行检测时手动对插不安全、自动对插不精确导致测试对插头卡死的技术问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种电池包测试装置，以解决现有技术中对电池包进行充放电检测时手动对插电池包不安全、自动对插不精确导致测试对插头卡死的技术问题。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种自动对插机构，包括：

对插头安装架体，用于安装测试装置的测试对插头；

水平导向部件，能够沿第一水平方向往复移动，所述对插头安装架体设于所述水平导向部件上且能够随所述水平导向部件沿所述第一水平方向往复移动；

水平浮动机构，包括弹性件，所述弹性件的一端与所述对插头安装架体相连，所述弹性件的另一端与所述水平导向部件相连，所述水平浮动机构能够允许所述对插头安装架体沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向浮动。

其中，所述水平浮动机构还包括第一导轨以及与所述第一导轨配合的第一滑块，所述第一导轨沿所述第二水平方向设于所述水平导向部件上，所述第一滑块固设于所述对插头安装架体上，所述弹性件能够允许所述第一滑块沿所述第一导轨浮动。

其中，所述弹性件为拉伸弹簧。

其中，所述水平浮动机构还包括第一位置检测装置，所述第一位置检测装置能够检测所述对插头安装架体在所述水平导向部件上的位置。

其中，所述对插头安装架体包括对插头安装部件和竖直导向部件，所述对插头安装部件设于所述竖直导向部件上，所述竖直导向部件设于所述水平导向部件上，所述竖直导向部件能够带动所述对插头安装部件随水平导向部件沿所述第一水平方向往复移动。

其中，所述弹性件的一端与所述竖直导向部件相连，所述弹性件的另一端与所述水平导向部件相连，所述水平浮动机构能够允许所述竖直导向部件带动所述对插头安装部件沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向浮动。

其中，还包括竖直浮动机构，所述竖直浮动机构设于所述竖直导向部件上，所述竖直浮动机构能够允许所述对插头安装部件沿竖直方向浮动。

其中，所述竖直浮动机构包括举升部件，所述举升部件设于所述竖直导向部件上并与所述对插头安装部件相连，所述举升部件提供与所述对插头安装部件重力相等的举升力。

其中，所述竖直浮动机构还包括第二位置检测装置，所述第二位置检测装置能够检测所述对插头安装部件在所述竖直导向部件上的位置。

一种电池包测试装置，所述电池包测试装置上设有上述的自动对插机构，所述电池包测试装置的测试对插头位于所述对插头安装架体中。

本实用新型提出的自动对插机构，将测试装置的测试对插头安装在对插头安装架体中，对插头安装架体随水平导向部件沿第一水平方向运动，使测试对插头与被测装置对插，对被测装置进行测试。且水平浮动机构中的弹性件能够允许对插头安装架体沿第二水平方向浮动，一旦测试对插头与被测装置未精准对插导致测试对插头有可能卡死在测试装置中时，弹性件会发生弹性变形进而产生弹性回力，在弹性回力的作用下，对插头安装架体能够相对于水平导向部件沿第二水平方向浮动，避免测试对插头卡死在被测装置中；同时整个测试过程无需手动对插，操作安全性高防止测试对插头卡死在被测装置中。

本实用新型提出的电池包测试装置，设有上述的自动对插机构，电池包测试装置的测试对插头位于对插头安装部件中，由自动对插机构驱动测试对插头与电池包对插，不会出现测试对插头卡死在电池包中的情况，且无需手动对插，操作安全性高。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的自动对插机构的一个视角的视图；

图2是本实用新型实施例提供的自动对插机构的另一视角的视图；

图3是本实用新型实施例提供的电池包测试装置的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的测试托盘的示意图。

图中：

10、对插头安装部件；11、第三传感器；12、定位销；

20、水平导向部件；21、水平板；22、竖直板；

30、竖直导向部件；31、前面板；32、底板；33、连接筋板；

41、弹性件；42、调节螺栓；43、安装座；44、第一导轨；45、第一滑块； 46、第一位置检测装置；461、第一传感器；462、第一感应片；

51、举升部件；52、第二位置检测装置；521、第二传感器；522、第二感应片；53、第二导轨；54、第二滑块；

60、驱动机构；

70、基座；71、第三导轨；72、第三滑块；

200、测试托盘；210、中转插头。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

参见图1-图4，为了提高在电池包测试中的操作安全性，本实施例提供一种电池包测试装置，其上设有自动对插机构，电池包测试装置的测试对插头位于自动对插机构中，通过自动对插机构将测试对插头插入到电池包上的对插口上，对电池包进行充放电检测。

自动对插机构包括对插头安装架体、水平导向部件20、水平浮动机构、竖直浮动机构和基座70，自动对插机构通过基座70安装在电池包测试装置上。

对插头安装架体用于安装测试装置的测试对插头。

水平导向部件20能够沿第一水平方向往复移动，对插头安装架体设于水平导向部件20上且能够随水平导向部件20沿第一水平方向往复移动。

水平浮动机构包括弹性件41。弹性件41的一端与对插头安装架体相连，弹性件41的另一端与水平导向部件20相连，水平浮动机构能够允许对插头安装架体沿垂直于第一水平方向的第二水平方向浮动。

具体地，本实施例中，对插头安装架体包括对插头安装部件10和竖直导向部件30，对插头安装部件10设于竖直导向部件30上，竖直导向部件30能够带动对插头安装部件10随水平导向部件20沿第一水平方向往复移动。弹性件41 的一端与竖直导向部件30相连，弹性件41的另一端与水平导向部件20相连，水平浮动机构能够允许竖直导向部件30带动对插头安装部件10沿垂直于第一水平方向的第二水平方向浮动。

具体地，本实施例中，电池包测试装置的测试对插头安装于对插头安装部件10中，对插头安装部件10上设有第三传感器11和定位销12。第三传感器 11用于检测测试时电池包测试装置的测试对插头是否完全插入电池包中，以保证测试的有效性，具体地，当第三传感器11能够检测到电池包上设置的第三感应片时，说明测试对插头完全插入电池包中；定位销12能够在对插的时候与被测装置上的定位孔配合对插，保证对插的准确性。可选地，本实施例中，第三传感器11为电感式接近传感器；具体地，第三传感器11采用德国SICK公司生产的型号为IME12-04BPSZC0S的传感器，其触发感应距离为4mm。采用德国SICK 公司生产的型号为IME08-02BPSZW2S的传感器，其触发感应距离为2mm。

本实施例中，水平导向部件20由驱动装置60驱动沿第一水平方向往复移动；可选地，驱动装置60为气缸，进一步地，驱动装置60可选为笔形气缸。

具体地，本实施例中，水平导向部件20包括位于水平方向的水平板21和与水平板21垂直相连的竖直板22，基座70上开设有沿第一水平方向延伸的导向槽，竖直板22穿过导向槽向下延伸，笔形气缸位于基座70的下方且笔形气缸的推杆与竖直板22相连，笔形气缸的推杆伸缩驱动竖直板22沿导向槽运动进而带动水平板21沿第一水平方向运动。进一步地，为了保证水平导向部件20 沿第一水平方向运动的直线度，不会发生偏移，在基座70上设有第三导轨71 以及与第三导轨71配合的第三滑块72，第三导轨71沿第一水平方向延伸，第三滑块72固设于水平板21的下方，当驱动机构60驱动水平导向部件20运动时，第三滑块72沿第三导轨71做直线运动，保证水平导向部件20的运动不会发生偏移。

本实施例中，竖直导向部件30包括竖直设置的前面板31和垂直于前面板 31的底板32，前面板31和底板32之间还设有连接筋板33。对插头安装部件 10设于前面板31上，底板32设于水平导向部件20的水平板21上且能够随水平导向部件20沿第一水平方向往复移动，水平浮动机构能够允许底板32沿垂直于第一水平方向的第二水平方向浮动。

具体地，本实施例中，水平浮动机构40包括弹性件41、调节螺栓42、第一导轨44和以及和第一导轨44配合的第一滑块45，水平浮动机构40允许竖直导向部件30沿垂直于第一水平方向的第二水平方向浮动。

调节螺栓42螺接于水平导向部件20，弹性件41的一端与竖直导向部件30 相连，弹性件41的另一端与调节螺栓42相连，弹性件41的伸缩方向为第二水平方向。具体地，在水平导向部件20的水平板21上沿第二水平方向于底板32 的两侧各设有一个安装座43，每一个安装座43上设有一个螺纹孔，调节螺栓 42螺接于螺纹孔中，每一个调节螺栓42连接有一个弹性件41，同样，调节螺栓42的延伸方向也为第二水平方向，弹性件41可选为拉伸弹簧，弹性件41的一端与调节螺栓42相连，另一端与底板32相连。调节螺栓42与螺纹孔的相对位置可调节，方便在安装时调整竖直导向部件30相对于水平导向部件20的位置。

第一导轨44沿第二水平方向设于水平导向部件20的水平板21上，第一滑块45固设于对插头安装架体的竖直导向部件30的底板32上。当对插头安装部件10受到沿第二水平方向的力时，第一滑块45沿第一导轨44移动从而使弹性件41发生弹性变形，在弹性件41的弹性回力的作用下允许底板32浮动。第一导轨44和第一滑块45的设置，一方面能够保证竖直板22沿第二水平方向发生浮动时不会偏离第二水平方向；另一方面，第一导轨44和第一滑块45的之间的摩擦力很小，当对插头安装部件10受到很小的力就能带动竖直导向部件30沿第一导轨44浮动，提高水平浮动机构的灵敏度。

若测试对插头插入电池包时，测试对插头偏离沿第二水平方向的预设位置，则测试对插头和测试对插头安装部件10会受到沿第二水平方向的力，这个力的存在会使第一滑块45沿第一导轨44移动，进而使得一个弹性件41被压缩，另一个弹性件41被拉伸，在两个弹性件41的弹性回力的作用下，第一滑块45沿第一导轨44发生浮动，从而竖直导向部件30会沿第二水平方向浮动，进而带动对插头安装部件10沿第二水平方向浮动，防止测试对插头卡死在电池包中。

为了防止对插头安装部件10沿第二水平方向的浮动范围超过允许范围，水平浮动机构还包括第一位置检测装置46，第一位置检测装置46能够检测竖直导向部件30在水平导向部件20上的位置；具体地，第一位置检测装置46包括第一传感器461和与第一传感器461对应的第一感应片462，第一传感器461固设于竖直导向部件30上，第一感应片462固设于水平导向部件20的水平板21上，第一传感器461被配置为正常工作状态下能够检测到第一感应片462。当第一传感器461能够检测到第一感应片462时说明竖直导向部件30位于水平导向部件 20上的预设位置；在测试过程中，一旦第一传感器461检测不到第一感应片462，则说明对插头安装部件10在第二水平方向上的位置偏差较大，浮动超过允许范围，需要进行人工干预，防止偏差较大时强行对插损坏电池包测试装置和电池包。

可选地，本实施例中，第一传感器461为电感式接近传感器；具体地，第一传感器461采用德国SICK公司生产的型号为IME08-02BPSZW2S的传感器，其触发感应距离为2mm，在设置第一感应片462时，需保证第一传感器461和第一感应片462之间的垂直距离不超过2mm。

竖直浮动机构设于竖直导向部件30上，能够允许对插头安装部件10沿竖直方向浮动。

竖直浮动机构包括举升部件51，举升部件51设于竖直导向部件30上，举升部件51与对插头安装部件10相连且能够允许对插头安装部件10沿竖直方向浮动。

具体地，本实施例中竖直浮动机构包括举升部件51、第二导轨53以及与第二导轨53配合的第二滑块54。

举升部件51设于竖直导向部件30的前面板31上并与对插头安装部件相连，举升部件提供与对插头安装部件重力相等的举升力。可选地，举升部件51为气缸；进一步地，举升部件51可选为带导杆气缸，带导杆气缸将与气缸的活塞杆平行的两根导杆与缸体组成一体，结构紧凑，导向精度高，导杆能够在允许的范围内进行浮动。第二导轨53沿竖直方向设于竖直导向部件30的前面板31上，第二滑块54固设于对插头安装部件10上。

带导杆气缸将对插头安装部件10举升至设定位置，调节带导杆气缸的举升力与对插头安装部件10的重力相同；进一步地，带导杆气缸的进气管上设有精密调压阀，通过精密调压阀调节带导杆气缸的举升力与对插头安装部件10的重力相同。精密调压阀的调节比一般的调压阀的调节更精确，精密调压阀的出口压力波动比较小，优选地，本实施例中，精密调压阀可选用日本SMC公司生产的型号为IR1020-01BG的精密调压阀，该精密调压阀设于带导杆气缸的进气管上，通过调节IR1020-01BG的设定压力与对插头安装部件10的重力相同，从而使得带导杆气缸的举升力与对插头安装部件10的重力相同。如此设置，使得对插头安装部件10处于无重的状态中，在沿竖直方向浮动时不受自身重力的影响，竖直方向上很小的力就能使对插头安装部件10浮动。同时，第二导轨53和第二滑块54的设置，一方面能够保证对插头安装部件10沿竖直方向浮动时不会偏离竖直方向，另一方面，第二导轨53和第二滑块54之间的摩擦力很小，也仅需很小的力就能使第二滑块54相对于第二导轨53滑动，提高竖直浮动机构的灵敏度。

若测试对插头插入电池包时，测试对插头偏离沿竖直方向的预设位置，则竖直方向上测试对插头和对插头安装部件10会受到向下或者向上的力，这个力的存在会使对插头安装部件10上下浮动，进而带动带导杆气缸的导杆上下浮动，同时固设于对插头安装部件10上的第二滑块54会沿第二导轨53浮动，防止测试对插头卡死在电池包中。

为了防止对插头安装部件10沿竖直方向的浮动超过允许范围，竖直浮动机构还包括第二位置检测装置52，第二位置检测装置52能够检测对插头安装部件 10在竖直导向部件30上的位置。具体地，第二位置检测装置52包括第二传感器521和与第二传感器521对应的第二感应片522，第二传感器521固设于竖直导向部件30上，第二感应片522固设于对插头安装部件10上。第二传感器521 被配置为正常工作状态下能够检测到第二感应片522。在测试过程中，当第二传感器521能够检测到第二感应片522时，说明对插头安装部件10位于竖直方向上的预设位置；一旦第二传感器521不能检测到第二感应片522时，则说明对插头安装部件10在竖直方向上的位置偏差较大，需要进行人工干预，防止偏差较大时强行对插损坏电池包测试装置和电池包。

可选地，本实施例中，第二传感器521为电感式接近传感器；具体地，第二传感器521采用德国SICK公司生产的型号为IME08-02BPSZW2S的传感器，其触发感应距离为2mm。在设置第二感应片522时，需保证第二传感器521和第二感应片522之间的距离不超过2mm。

具体地，本实施例中，电池包测试装置对电池包进行测试时，为了防止将测试对插头直接插到电池包上时插坏电池包，电池包测试装置还包括测试托盘 200，测试托盘200上设有能够和电池包的对插口对插的中转插头210，还设有与定位销12配合的定位孔。

测试时，在整个流水线中，先将电池包装在测试托盘200上，并将电池包的对插口对插在中转插头210中，测试托盘200随流水线流入测试工位，启动电池包测试装置，自动对插机构运动使对插头安装部件10对准中转插头210，定位销12对准于定位孔，则测试对插头也对准于中转插头210，测试对插头插接于中转插头210，对电池包进行测试；测试完成后，自动对插机构运动使得测试对插头脱离中转插头210，测试托盘200随流水线流入下一个工位，操作人员将电池包从测试托盘200上卸下。整个测试过程中，操作人员不会接触到带有大电流的测试装置，操作过程非常安全。

对电池包进行测试时，自动对插机构的运动过程为：驱动机构60驱动水平导向部件20沿第一水平方向朝向测试托盘200运动，测试对插头沿第一水平方向运动能够对插到中转插头210中，当第三传感器11感应到电池包时说明测试对插头完全插入到电池包中，若没有完全插入，则需要进行人工干预。在对茶的过程中，若运动无偏差，定位销12能准确插入定位孔中；一旦运动出现偏差，定位销12与定位孔便无法对中，会抵在中转插头210上定位孔的外周缘处，测试对插头也不能够插到中转插头210，防止偏差较大时对插损坏设备。

在测试对插头插入到中转插头210中时，理想状态是测试对插头的中心线与中转插头210的对插位置处的中心线完全重合。但是因制造过程中产生的误差，测试对插头和中转插头210沿第二水平方向的相对位置及沿竖直方向的相对位置可能会存在微小偏差，水平浮动机构和竖直浮动机构能够防止测试对插头卡死在中转插头210中。

若对插后对插头的中心线与中转插头210的中心线沿第二水平方向存在偏差时，那么水平浮动机构会产生自纠偏的效果，一个弹性件41被压缩，另一个弹性件41被拉伸，在两个弹性件41的回复力的作用下，竖直导向部件30能够带动对插头安装部件10沿第二水平方向浮动，则测试对插头就不会卡死在中转插头210中。

若对插后对插头的中心线与中转插头210的中心线沿竖直方向存在偏差时，竖直浮动机构也会产生自纠偏的效果，允许对插头安装部件10沿竖直方向上下浮动，则测试对插头就不会卡死在中转插头210中。

自动对插机构在电池包测试装置上的设置位置和数量依据被测试的电池包而定。可选地，本实施例中，电池包测试装置上设有两个自动对插机构，自动对插机构的基座70固定安装在电池包测试装置的机架上。其中一个自动对插机构能够输出高压，另一个自动对插机构输出低压，相应的，测试托盘200上设有与两个自动对插机构的对插头安装部件10相对应的两个中转插头210，每个中转插头210处设有与定位销12相对应的定位孔。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种自动对插机构，其特征在于，包括：

对插头安装架体，用于安装测试装置的测试对插头；

水平导向部件(20)，能够沿第一水平方向往复移动，所述对插头安装架体设于所述水平导向部件(20)上且能够随所述水平导向部件(20)沿所述第一水平方向往复移动；

水平浮动机构，包括弹性件(41)，所述弹性件(41)的一端与所述对插头安装架体相连，所述弹性件(41)的另一端与所述水平导向部件(20)相连，所述水平浮动机构能够允许所述对插头安装架体沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向浮动。

2.根据权利要求1所述的自动对插机构，其特征在于，所述水平浮动机构还包括第一导轨(44)以及与所述第一导轨(44)配合的第一滑块(45)，所述第一导轨(44)沿所述第二水平方向设于所述水平导向部件(20)上，所述第一滑块(45)固设于所述对插头安装架体上，所述弹性件(41)能够允许所述第一滑块(45)沿所述第一导轨(44)浮动。

3.根据权利要求1所述的自动对插机构，其特征在于，所述弹性件(41)为拉伸弹簧。

4.根据权利要求1所述的自动对插机构，其特征在于，所述水平浮动机构还包括第一位置检测装置(46)，所述第一位置检测装置(46)能够检测所述对插头安装架体在所述水平导向部件(20)上的位置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的自动对插机构，其特征在于，所述对插头安装架体包括对插头安装部件(10)和竖直导向部件(30)，所述对插头安装部件(10)设于所述竖直导向部件(30)上，所述竖直导向部件(30)设于所述水平导向部件(20)上，所述竖直导向部件(30)能够带动所述对插头安装部件(10)随水平导向部件(20)沿所述第一水平方向往复移动。

6.根据权利要求5所述的自动对插机构，其特征在于，所述弹性件(41)的一端与所述竖直导向部件(30)相连，所述弹性件(41)的另一端与所述水平导向部件(20)相连，所述水平浮动机构能够允许所述竖直导向部件(30)带动所述对插头安装部件(10)沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向浮动。

7.根据权利要求5所述的自动对插机构，其特征在于，还包括竖直浮动机构，所述竖直浮动机构设于所述竖直导向部件(30)上，所述竖直浮动机构能够允许所述对插头安装部件(10)沿竖直方向浮动。

8.根据权利要求7所述的自动对插机构，其特征在于，所述竖直浮动机构包括举升部件(51)，所述举升部件(51)设于所述竖直导向部件(30)上并与所述对插头安装部件(10)相连，所述举升部件(51)提供与所述对插头安装部件(10)重力相等的举升力。

9.根据权利要求7所述的自动对插机构，其特征在于，所述竖直浮动机构还包括第二位置检测装置(52)，所述第二位置检测装置(52)能够检测所述对插头安装部件(10)在所述竖直导向部件(30)上的位置。

10.一种电池包测试装置，其特征在于，所述电池包测试装置上设有如权利要求1-9任一项所述的自动对插机构，所述电池包测试装置的测试对插头位于所述对插头安装架体中。

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