CN217443512U - 锂电池性能测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种设计合理、降低人工成本和提高测试效率且测试稳定的锂电池性能测试设。本实用新型包括工作台，所述工作台上依次设置有上料机构、转盘机构和下料机构，所述转盘机构上依次设置有载具定位工位、扫码工位、测试工位和下料工位，所述上料机构的一侧设置有电池第一定位机构，所述电池第一定位机构与所述载具定位工位之间设置有电池端子定位装置，所述电池第一定位机构与所述载具定位工位之间的上方设置有电池上料扣合机械手。本实用新型应用于电池测试设备的技术领域。

Description

锂电池性能测试设备

技术领域

本实用新型涉及一种测试设备,特别涉及一种锂电池性能测试设备。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流，所以锂电池在生产出厂的时候都需要对其进行性能测试，现有的测试方式是通过人工将锂电池放入测试载具内，然后将锂电池的连接器端子和载具的连接端子相扣合，接着再通过测试器进行性能测试，该测试方式由于人工扣合的力度和扣合对应的角度不定，有时候容易用力过度，损伤锂电池，也有可能扣合有偏差，影响后续测试，且该方式需要人工长时间保持作业，人工成本高，且测试效率低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种设计合理、降低人工成本和提高测试效率且测试稳定的锂电池性能测试设备。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括工作台，所述工作台上依次设置有上料机构、转盘机构和下料机构，所述转盘机构上依次设置有载具定位工位、扫码工位、测试工位和下料工位，所述上料机构的一侧设置有电池第一定位机构，所述电池第一定位机构与所述载具定位工位之间设置有电池端子定位装置，所述电池第一定位机构与所述载具定位工位之间的上方设置有电池上料扣合机械手。

进一步的，所述工作台上还设置有MCU控制器，所述上料机构、所述转盘机构、所述下料机构、所述电池第一定位机构、所述电池端子定位装置和所述电池上料扣合机械手均与所述MCU控制器电性连接。

进一步的，所述转盘机构包括分度盘电机和与所述分度盘电机相连接的转盘，所述转盘上环形阵列有至少四个锂电池载具，所述锂电池载具上至少设置有一组真空吸盘组，所述真空吸盘组的前端均设置有测试端子连接模块，所述测试端子连接模块内设有载具连接端子，所述载具连接端子与锂电池的连接器端子相适配的，所述测试端子连接模块内还设置有若干个位于所述载具连接端子前端的测试金属导片。

进一步的，所述上料机构包括上料输送带和上料转移机械手，所述上料机械手位于所述上料输送带末端和所述电池第一定位机构之间，所述上料输送带的末端设置有挡板，所述挡板上至少设置有两个来料传感器，所述来料传感器包括固定块和设置于所述固定块一端的传感器，所述固定块上设有固定槽一，所述挡板上设有若干个与所述固定槽一相适配的安装孔；所述上料输送带的末端一侧设置有推料气缸和与所述推料气缸相连接的推料杆一，所述推料杆一上设置有固定槽二，所述固定槽二内至少设置有一个电池推块，所述上料输送带的末端另一侧设置有限位块，所述限位块的一端固定于所述挡板上，所述限位块的另一端设置有调节连接杆。

进一步的，所述电池第一定位机构包括第一载板，所述第一载板的一端设置有电池挡块，所述第一载板的另一端设置有电池侧推装置，所述第一载板的后端设置有电池前推装置。

进一步的，所述下料机构包括下料输送带和至少一条不合格品输送带及下料机械手，所述不合格品输送带位于所述下料输送带的一侧，所述下料机械手包括三轴移动装置和与所述三轴移动装置相连接的下料架，所述下料架至少设置有一个下料板，所述下料板上对称设置有滑动槽，所述滑动槽均设置有下料吸盘，两个所述下料吸盘对角设置于两个所述滑动槽内，所述三轴移动装置的移动行程为所述下料工位、下料输送带和不合格品输送带之间。

进一步的，所述电池上料扣合机械手包括三轴机械手和与所述三轴机械手相连接的锂电池吸爪，所述锂电池吸爪的前端设置有扣合驱动装置和与所述扣合驱动装置相连接的端子扣合杆。

进一步的，所述载具定位工位包括立架，所述立架上设置有与所述测试端子连接模块数量相对应的CCD定位摄像机一，所述CCD定位摄像机一位于所述测试端子连接模块的正上方，所述电池端子定位装置为CCD定位摄像机二，所述CCD定位摄像机二用于拍摄抓取在所述电池上料扣合机械手上的锂电池的连接器端子的位置。

进一步的，所述扫码工位包括电池扫码器，所述电池扫码器用于锂电池的二维码的扫描并记录信息至MCU控制器；所述测试工位包括与真空吸盘组数量相对于的测试器，所述测试器包括测试驱动装置和与所述测试驱动装置相连接的测试板，所述测试板的下端设置有若干个金手指探针，所述金手指探针位于所述测试金属导片的正上方，所述测试板的前端设有弹簧压杆，所述弹簧压杆位于所述载具连接端子的正上方。

进一步的，所述下料工位的下端设置有顶升气缸和与所述顶升气缸相连接的顶升板，所述测试端子连接模块包括有底板、顶板、脱料板、PCB板、两个导向柱和两个弹簧，所述顶板设置于所述转盘的上端，所述PCB板位于所述顶板的上端，所述所述载具连接端子和所述测试金属导片分别集成于所述PCB板的两端，所述脱料板位于所述PCB板的一端，且所述脱料板的中部设有与所述载具连接端子相适配的载槽孔，两个所述导向柱的一端分别固定于所述底板上，所述导向柱的另一端穿过所述转盘、所述顶板和所述PCB板后与所述脱料板相连接，所述弹簧盘绕在所述导向柱上，所述顶升板位于所述底板的正下方。

本实用新型的有益效果是：1.通过电池第一定位机构对锂电池进行初步定位，能使电池上料扣合机械手夹取锂电池时，锂电池的连接器端子位于电池上料扣合机械手扣合部位的正下方，从而能使电池上料扣合机械手自动完成上料并将锂电池的连接器端子扣合至载具的连接端子，避免人工扣合出现的用力不当，从而损伤锂电池；2.通过电池端子定位装置和载具定位工位配合，完成锂电池的连接器端子和载具的连接端子的具体位置信号，从而能使电池上料扣合机械手精准上料，避免锂电池扣合位置误差导致的测试效果差；3.设置的扫码工位和测试工位能将自动对锂电池进行性能测试，并每个锂电池都先通过扫码工位进行扫码标记，能精准的将测试的性能和相应的锂电池对应起来，整体测试操作更方便；4.下料工位处设置有的顶升板和测试端子连接模块能自动将测试好的锂电池的连接器端子部分脱离载具的连接端子，从而使下料机构能更好的将锂电池转移下料且不损伤连接器端子。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是转盘机构的结构示意图；

图4是上料机构与电池第一定位机构之间的结构示意图；

图5是下料机械手的结构示意图；

图6是电池上料扣合机械手的结构示意图；

图7是载具定位工位的结构示意图；

图8是测试工位的结构示意图；

图9是测试端子连接模块的爆炸示意图；

图10是图3中A部分的放大示意图；

图11是锂电池的示意图。

具体实施方式

如图1至图11所示，在本实施例中，本实用新型包括工作台1，所述工作台1上依次设置有上料机构2、转盘机构3和下料机构4，所述转盘机构3上依次设置有载具定位工位5、扫码工位6、测试工位7和下料工位8，所述上料机构2的一侧设置有电池第一定位机构9，所述电池第一定位机构9与所述载具定位工位5之间设置有电池端子定位装置10，所述电池第一定位机构9与所述载具定位工位5之间的上方设置有电池上料扣合机械手11。

在本实施例中，所述工作台1上还设置有MCU控制器12，所述上料机构2、所述转盘机构3、所述下料机构4、所述电池第一定位机构9、所述电池端子定位装置10和所述电池上料扣合机械手11均与所述MCU控制器12电性连接，所述转盘机构3上的载具定位工位5、所述扫码工位6、所述测试工位7和所述下料工位8也均与MCU控制器12电性连接。

在本实施例中，所述转盘机构3包括分度盘电机31和与所述分度盘电机31相连接的转盘32，所述转盘32上环形阵列有四个锂电池载具33，所述锂电池载具33上设置有两组真空吸盘组34，每组所述真空吸盘组34包括有六个锂电池真空吸嘴，六个所述锂电池真空吸嘴呈两行三列排布，每个所述真空吸盘组34的前端均设置有测试端子连接模块35，所述测试端子连接模块35内设有载具连接端子351，所述载具连接端子351与锂电池13的连接器端子131相适配的，所述测试端子连接模块35内还设置有若干个位于所述载具连接端子351前端的测试金属导片352。

在本实施例中，所述上料机构2包括上料输送带21和上料转移机械手22，所述上料机械手位于所述上料输送带21末端和所述电池第一定位机构9之间，所述上料输送带21的末端设置有挡板23，所述挡板23上设置有两个来料传感器24，所述来料传感器24包括固定块241和设置于所述固定块241一端的传感器242，所述固定块241上设有固定槽一243，所述挡板23上设有若干个与所述固定槽一243相适配的安装孔231，此设计可以根据不同锂电池13的型号选择在对应的安装孔231内安装来料传感器24，两个来料传感器24的作用是为了保证锂电池13是垂直输送到位，因为若锂电池13在上料输送带21跑偏不垂直时，两个来料传感器24是无法同时检测到锂电池13的来料；所述上料输送带21的末端一侧设置有推料气缸25和与所述推料气缸25相连接的推料杆一251，所述推料杆一251上设置有固定槽二252，所述固定槽二252内至少设置有一个电池推块253，所述上料输送带21的末端另一侧设置有限位块254，所述限位块254的一端固定于所述挡板23上，所述限位块254的另一端设置有调节连接杆255，此设计可以根据不同锂电池13的型号选择在对应的固定槽二252内安装来电池推块253，用于将输送到位的锂电池13垂直推送至限位块254处，方便上料转移机械手22的准确将锂电池13转移至电池第一定位机构9处。

在本实施例中，所述电池第一定位机构9包括第一载板91，所述第一载板91的一端设置有电池挡块92，所述第一载板91的另一端设置有电池侧推装置93，所述第一载板91的后端设置有电池前推装置94，此设计当上料转移机械手22将锂电池13转移至第一载板91处后，锂电池侧推装置93和锂电池前推装置94同时启动，将锂电池13推送到固定位置，方便后续的电池上料扣合机械手5的吸取并使锂电池13的连接器端子131能位于端子扣合杆54的正下方，从而能使端子扣合杆114将对连接器端子131进行扣合作业。

在本实施例中，所述下料机构4包括下料输送带41和两条不合格品输送带42及下料机械手43，所述不合格品输送带42位于所述下料输送带41的一侧，所述下料机械手43包括三轴移动装置和与所述三轴移动装置相连接的下料架，所述下料架对称设置有两个下料板431，每个所述下料板431上对称设置有滑动槽432，所述滑动槽432均设置有下料吸盘433，两个所述下料吸盘433对角设置于两个所述滑动槽432内，此设计可以根据不同锂电池13的型号选择在对应的滑动槽432内安装下料吸盘433，且对角设置的下料吸盘433能稳定的将锂电池13吸取转移，所述三轴移动装置的移动行程为所述下料工位8、下料输送带41和不合格品输送带42之间，两条不合格品输送带42可以分别用于放置性能测试不合格的锂电池13和无法正常扫码的锂电池13。

在本实施例中，所述电池上料扣合机械手11包括三轴机械手111和与所述三轴机械手111相连接的锂电池吸爪112，所述锂电池吸爪112的前端设置有扣合驱动装置113和与所述扣合驱动装置113相连接的端子扣合杆114，此设计能使锂电池吸爪112对锂电池13进行吸取转移，并在电池第一定位机构9的定位下，锂电池吸爪112吸取锂电池13时，锂电池13的连接器端子131能位于端子扣合杆114的正下方，且端子扣合杆114的底面积大于连接器端子131的面积，由于锂电池13的连接耳在折叠时的位置有一个小范围要求，只要落在这个范围即为折叠合格的锂电池13，由此不同锂电池13上的连接器端子61的位置会是在一定的范围内，端子扣合杆114的底面积大于这个范围就能使端子扣合杆114将连接器端子131进行下压扣合。

在本实施例中，所述载具定位工位5包括立架51，所述立架51上设置有与所述测试端子连接模块35数量相对应的CCD定位摄像机一52，所述CCD定位摄像机一52位于所述测试端子连接模块35的正上方，所述CCD定位摄像机一52用于拍摄测试端子连接模块35的位置，用于测试端子连接模块35上的载具连接端子351体积较小，又需要与连接器端子131精准定位才能进行扣合，而转盘32在带动锂电池载具33转动时，可能有微小的偏差，所以需要CCD定位摄像机一52对载具连接端子351进行位置精准拍摄，所述电池端子定位装置10为CCD定位摄像机二，所述CCD定位摄像机二用于拍摄抓取在所述电池上料扣合机械手11上的锂电池的连接器端子131的位置。

在本实施例中，所述扫码工位6包括电池扫码器，所述电池扫码器用于锂电池13的二维码的扫描并记录信息至MCU控制器12，从而使每个锂电池13都有对应的信息，测试的结果也能跟每个锂电池13一一对应；所述测试工位7包括与真空吸盘组34数量相对于的测试器，所述测试器包括测试驱动装置71和与所述测试驱动装置71相连接的测试板72，所述测试板72的下端设置有若干个金手指探针73，所述金手指探针73位于所述测试金属导片352的正上方，所述测试板72的前端设有弹簧压杆74，所述弹簧压杆74位于所述载具连接端子351的正上方，此设计通过下压金手指探针73接触测试金属导片352，从而进行对锂电池13的性能测试，所述弹簧压杆74能进一步确保载具连接端子351和连接器端子131的扣合。

在本实施例中，所述下料工位8的下端设置有顶升气缸81和与所述顶升气缸81相连接的顶升板82，所述测试端子连接模块35包括有底板353、顶板354、脱料板355、PCB板356、两个导向柱357和两个弹簧358，所述顶板354设置于所述转盘的上端，所述PCB板356位于所述顶板354的上端，所述所述载具连接端子351和所述测试金属导片352分别集成于所述PCB板356的两端，所述脱料板355位于所述PCB板356的一端，且所述脱料板355的中部设有与所述载具连接端子351相适配的载槽孔3351，两个所述导向柱357的一端分别固定于所述底板353上，所述导向柱357的另一端穿过所述转盘、所述顶板354和所述PCB板356后与所述脱料板355相连接，所述弹簧358盘绕在所述导向柱357上，所述顶升板82位于所述底板353的正下方，此设计用于在下料时，通过驱动气缸81驱动顶升板82上升，将底板353往上顶，从而在导向柱357的作用下将脱料板355上升，从而使连接器端子131上升并剥离载具连接端子351，方便后续的锂电池13的下料。

在本实施例中，本实用新型的工作过程为：锂电池13在上料输送带21输送，当两个来料传感器24均感应到锂电池13后，电池推块253对锂电池13进行前推，然后通过上料转移机械手22将锂电池13从上料输送带21转移至电池第一定位机构9，接着电池第一定位机构9对锂电池13进行初步定位后，再通过电池上料扣合机械手11夹取锂电池13，并移动至CCD定位摄像机二进行拍摄，确定好连接器端子61的具体位置并将信息传递至MCU控制器12，同时CCD定位摄像机一52拍摄定位载具连接端子351的具体位置并同样传递至MCU控制器12，通过接受到的两个位置信息MCU控制器12能精准控制电池上料扣合机械手11将锂电池13放入锂电池载具33，且连接器端子61精准位于载具连接端子351的正上方，然后通过端子扣合杆114下压将连接器端子61扣入载具连接端子351，然后转盘32带动锂电池13依次经过电池扫码器进行扫码、测试器进行性能测试、下料工位8进行连接器端子61和载具连接端子351剥离，最后将测试和扫码均合格的锂电池13通过下料机械手43转移至下料输送带41，若测试或扫码出现扫不上的锂电池13即通过下料机械手43转移至不合格品输送带42。

本实用新型应用于电池测试设备的技术领域。

虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种锂电池性能测试设备，其特征在于：它包括工作台（1），所述工作台（1）上依次设置有上料机构（2）、转盘机构（3）和下料机构（4），所述转盘机构（3）上依次设置有载具定位工位（5）、扫码工位（6）、测试工位（7）和下料工位（8），所述上料机构（2）的一侧设置有电池第一定位机构（9），所述电池第一定位机构（9）与所述载具定位工位（5）之间设置有电池端子定位装置（10），所述电池第一定位机构（9）与所述载具定位工位（5）之间的上方设置有电池上料扣合机械手（11）。

2.根据权利要求1所述的锂电池性能测试设备，其特征在于：所述工作台（1）上还设置有MCU控制器（12），所述上料机构（2）、所述转盘机构（3）、所述下料机构（4）、所述电池第一定位机构（9）、所述电池端子定位装置（10）和所述电池上料扣合机械手（11）均与所述MCU控制器（12）电性连接。

3.根据权利要求2所述的锂电池性能测试设备，其特征在于：所述转盘机构（3）包括分度盘电机（31）和与所述分度盘电机（31）相连接的转盘（32），所述转盘（32）上环形阵列有至少四个锂电池载具（33），所述锂电池载具（33）上至少设置有一组真空吸盘组（34），所述真空吸盘组（34）的前端均设置有测试端子连接模块（35），所述测试端子连接模块（35）内设有载具连接端子（351），所述载具连接端子（351）与锂电池（13）的连接器端子（131）相适配的，所述测试端子连接模块（35）内还设置有若干个位于所述载具连接端子（351）前端的测试金属导片（352）。

4.根据权利要求3所述的锂电池性能测试设备，其特征在于：所述上料机构（2）包括上料输送带（21）和上料转移机械手（22），所述上料机械手位于所述上料输送带（21）末端和所述电池第一定位机构（9）之间，所述上料输送带（21）的末端设置有挡板（23），所述挡板（23）上至少设置有两个来料传感器（24），所述来料传感器（24）包括固定块（241）和设置于所述固定块（241）一端的传感器（242），所述固定块（241）上设有固定槽一（243），所述挡板（23）上设有若干个与所述固定槽一（243）相适配的安装孔（231）；所述上料输送带（21）的末端一侧设置有推料气缸（25）和与所述推料气缸（25）相连接的推料杆一（251），所述推料杆一（251）上设置有固定槽二（252），所述固定槽二（252）内至少设置有一个电池推块（253），所述上料输送带（21）的末端另一侧设置有限位块（254），所述限位块（254）的一端固定于所述挡板（23）上，所述限位块（254）的另一端设置有调节连接杆（255）。

5.根据权利要求4所述的锂电池性能测试设备，其特征在于：所述电池第一定位机构（9）包括第一载板（91），所述第一载板（91）的一端设置有电池挡块（92），所述第一载板（91）的另一端设置有电池侧推装置（93），所述第一载板（91）的后端设置有电池前推装置（94）。

6.根据权利要求5所述的锂电池性能测试设备，其特征在于：所述下料机构（4）包括下料输送带（41）和至少一条不合格品输送带（42）及下料机械手（43），所述不合格品输送带（42）位于所述下料输送带（41）的一侧，所述下料机械手（43）包括三轴移动装置和与所述三轴移动装置相连接的下料架，所述下料架至少设置有一个下料板（431），所述下料板（431）上对称设置有滑动槽（432），所述滑动槽（432）均设置有下料吸盘（433），两个所述下料吸盘（433）对角设置于两个所述滑动槽（432）内，所述三轴移动装置的移动行程为所述下料工位（8）、下料输送带（41）和不合格品输送带（42）之间。

7.根据权利要求6所述的锂电池性能测试设备，其特征在于：所述电池上料扣合机械手（11）包括三轴机械手（111）和与所述三轴机械手（111）相连接的锂电池吸爪（112），所述锂电池吸爪（112）的前端设置有扣合驱动装置（113）和与所述扣合驱动装置（113）相连接的端子扣合杆（114）。

8.根据权利要求7所述的锂电池性能测试设备，其特征在于：所述载具定位工位（5）包括立架（51），所述立架（51）上设置有与所述测试端子连接模块（35）数量相对应的CCD定位摄像机一（52），所述CCD定位摄像机一（52）位于所述测试端子连接模块（35）的正上方，所述电池端子定位装置（10）为CCD定位摄像机二，所述CCD定位摄像机二用于拍摄抓取在所述电池上料扣合机械手（11）上的锂电池的连接器端子（131）的位置。

9.根据权利要求8所述的锂电池性能测试设备，其特征在于：所述扫码工位（6）包括电池扫码器，所述电池扫码器用于锂电池（13）的二维码的扫描并记录信息至MCU控制器（12）；所述测试工位（7）包括与真空吸盘组（34）数量相对应的测试器，所述测试器包括测试驱动装置（71）和与所述测试驱动装置（71）相连接的测试板（72），所述测试板（72）的下端设置有若干个金手指探针（73），所述金手指探针（73）位于所述测试金属导片（352）的正上方，所述测试板（72）的前端设有弹簧压杆（74），所述弹簧压杆（74）位于所述载具连接端子（351）的正上方。

10.根据权利要求9所述的锂电池性能测试设备，其特征在于：所述下料工位（8）的下端设置有顶升气缸（81）和与所述顶升气缸（81）相连接的顶升板（82），所述测试端子连接模块（35）包括有底板（353）、顶板（354）、脱料板（355）、PCB板（356）、两个导向柱（357）和两个弹簧（358），所述顶板（354）设置于所述转盘的上端，所述PCB板（356）位于所述顶板（354）的上端，所述载具连接端子（351）和所述测试金属导片（352）分别集成于所述PCB板（356）的两端，所述脱料板（355）位于所述PCB板（356）的一端，且所述脱料板（355）的中部设有与所述载具连接端子（351）相适配的载槽孔（3551），两个所述导向柱（357）的一端分别固定于所述底板（353）上，所述导向柱（357）的另一端穿过所述转盘、所述顶板（354）和所述PCB板（356）后与所述脱料板（355）相连接，所述弹簧（358）盘绕在所述导向柱（357）上，所述顶升板（82）位于所述底板（353）的正下方。

Images