一种锂电池测试自动调整单元及设有该单元的测试装置的制作方法

文档序号:15652001发布日期:2018-10-12 23:17阅读:151来源:国知局

本实用新型涉及锂电池测试设备领域,尤其涉及一种锂电池测试自动调整单元及设有该单元的测试装置。



背景技术:

传统的锂电池测试装置一般设置为流水线方式,由上料单元、下料单元以及多台定位、测试单元一起组成一个大的左右设置的流水线式测试装置,其中最核心的化成单元包括一框架、设置于框架内的多块化成夹板,所述化成夹板包括加热板以及设置于所述加热板两侧的PCB板,化成时,锂电池被夹持于加热板之间,从而实现加热加压,且锂电池的电极与PCB板连接,从而在锂电池加热加压的同时实现通电化成。但是在传统设计中,所述PCB板不能相对加热板上下移动,从而该一个大的测试装置只能化成测试同一种高度的锂电池,而不能化成测试不同高度的锂电池,所以不能用于混线的生产;此外,传统设计中,一个锂电池测试装置对应一套上、下单元,所以不适用于大规模的全自动生产,因为锂电池的测试一般时间比较长,大部分时间上、下料单元都是空闲着,从而浪费生产时间;再者,该一个大的测试装置占地面积很大,而且只要其中一个单元发生故障,整台测试装置都不能使用。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述不足,提供一种锂电池测试自动调整单元及设有该单元的测试装置。

为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:

一种锂电池测试自动调整单元,包括主框架、多块设置于所述主框架之间的且可相对左右移动连接的用于夹持锂电池的化成夹板,每一所述化成夹板均包括一加热板以及前后两分别连接于所述加热板前后两侧的PCB板,所述PCB板可相对上下移动地连接于所述加热板,所述锂电池测试自动调整单元还包括设置于所述主框架上的用于驱动所述PCB板上下移动的PCB板上下调整装置、用于压紧/拉开所述多块化成夹板的推拉装置、用于定位装有锂电池的工装的定位装置。

所述主框架包括左端座、右端座以及左右两端分别连接所述左端座与右端座的前主连杆、后主连杆。

每一所述化成夹板还包括前后两分别固定连接于所述加热板前后两侧的挂座、两分别可相对上下滑动地连接于所述前后两挂座上的固定导向板,每一所述固定导向板上均固定连接有一所述PCB板,且每一所述固定导向板的外侧均连接有上下两轴承;所述PCB板上下调整装置包括前后两左右延伸的上下调整杆、用于驱动所述两上下调整杆同时上下移动的PCB板驱动装置,所述前后两上下调整杆分别穿设于所述多块化成夹板前后两侧的固定导向板的上下两轴承之间。

所述PCB板驱动装置包括一固定于所述左端座上的PCB板调整用电机、与所述PCB板调整用电机的输出轴固定连接的主动轮、通过一同步皮带与所述主动轮连接的从动轮、一前后向延伸的且可相对旋转地连接于所述左端座左侧的第一调整杆、前后两分别固定连接于所述第一调整杆前后两端的第一锥齿轮、前后两分别可相对旋转地连接于所述主框架前后两侧的第二调整杆、前后两分别固定连接于所述两第二调整杆左端的第二锥齿轮、前后左右对称设置的四支撑臂,所述第一调整杆与所述从动轮固定连接,同一侧的所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合,其中两所述支撑臂可相对上下移动地连接于所述左端座前后两侧,另两所述支撑臂可相对上下移动地连接于所述右端座前后两侧,每一所述上下调整杆的左右两端分别固定连接两支撑臂,每一所述支撑臂外侧均设置有上下延伸的齿条,每一所述第二调整杆的左右两侧均固定连接有齿轮,每一所述齿条与对应位置的齿轮啮合。

所述推拉装置包括设置于所述主框架内并连接于最左侧化成夹板左侧的推拉板、驱动所述推拉板左右移动的推拉驱动装置,所述推拉板设置有沉头孔,所述最左侧的加热板设置有对应的螺孔,通过螺钉穿过所述沉头孔之后锁入所述螺孔,所述螺钉外围套设有第一缓冲弹簧,所述第一缓冲弹簧一端置于所述沉头孔内,另一端与所述螺钉的头部相抵靠,从而在所述第一缓冲弹簧的作用下,所述推拉板与所述最左侧的化成夹板贴在一起。

所述最右侧化成夹板与所述右端座之间设置有缓冲装置,所述缓冲装置包括左右间隔设置的第一弹簧板、第二弹簧板、设置于所述第一弹簧板与第二弹簧板之间的第二缓冲弹簧,所述第一弹簧板与所述最右侧化成夹板固定连接;所述右端座上设置有多个通孔,所述第二弹簧板上也设置有对应的通孔,所述第一弹簧板上设置有螺孔,采用螺钉穿过所述右端座与第二弹簧板上的通孔后锁入所述第一弹簧板上的螺孔内。

所述第二弹簧板与所述右端座之间设置有压力传感器;所述最左侧化成夹板与所述推拉板之间设置有隔热板,所述最右侧化成夹板与所述第一弹簧板之间也设置有隔热板。

所述主框架还包括前后两支撑杆,所述前后两支撑杆的左右两端分别固定连接于所述左端座与右端座,所述多块化成夹板通过链条连接,且每一块所述化成夹板前后两侧的挂座上均设置有支撑孔,所述前后两支撑杆分别穿过多块化成夹板前后两侧的支撑孔。

所述工装包括一四方形框架,所述四方形框架的左右两侧均设置有前后两定位销;所述定位装置包括两分别固定连接于所述主框架左右两侧的左工装固定板、右工装固定板,所述左工装固定板、右工装固定板的前后两侧均固定连接有供所述定位销卡入的V形定位块,且所述左工装固定板、右工装固定板的前后两侧还均固定连接有工装压紧气缸,每一所述工装压紧气缸活塞杆的上端固定连接有用于压于所述四方形框架上端的工装压块,所述定位装置还包括固定连接于所述左工装固定板或右工装固定板中间的工装推挡气缸。

一种锂电池测试装置,包括一机架以及多个所述的锂电池测试自动调整单元,多个所述锂电池测试自动调整单元上下层式间隔地连接于所述机架上。

本实用新型的有益效果为:因为每一所述锂电池测试自动调整单元均将化成夹板、PCB板上下调整装置、化成夹板的推拉装置、工装的定位装置集成设置于一主框架上,从而在上料后,每一所述锂电池测试自动调整单元均能完成从定位到化成测试的所有动作,即每一所述锂电池测试自动调整单元均具有独立性,从而多个锂电池测试自动调整单元能层式设置于机架上,而且即使其中一锂电池测试自动调整单元出现故障,也不影响其他锂电池测试自动调整单元的工作;此外,多个所述锂电池测试自动调整单元层式设置于所述机架上,不但能有效利用空间,大大节省了占地面积,而且多个锂电池测试自动调整单元可共用一搬运机械手进行上料下料,而无需一个锂电池测试自动调整单元对应一套上下料装置,从而不但减少设备成本,而且能减少搬运机械手的空闲时间,所以本实用新型锂电池测试自动调整单元能适用于大规模的全自动生产;再者,因为每一所述锂电池测试自动调整单元的化成夹板上的PCB板均可进行上下调整,从而所述锂电池测试自动调整单元可对不同高度的锂电池进行化成测试,从而本实用新型锂电池测试自动调整单元可用于混线生产,也即是说,本实用新型锂电池测试装置可化成测试同一高度的锂电池,也可化成测试不同高度的锂电池。

附图说明

图1为本实用新型锂电池测试自动调整单元的立体示意图;

图2为本实用新型锂电池测试自动调整单元的爆炸示意图;

图3为本实用新型锂电池测试自动调整单元部分组件的放大示意图;

图4为根据图2中B部分的放大示意图;

图5为本实用新型锂电池测试自动调整单元的化成夹板的爆炸放大示意图;

图6为本实用新型锂电池测试自动调整单元的PCB板与挂座的爆炸放大示意图;

图7为本实用新型锂电池测试自动调整单元的PCB板、挂座以及上下调整杆的组装示意图;

图8为本实用新型锂电池测试自动调整单元的PCB 板上下调整装置的部分放大示意图;

图9为根据图3的爆炸示意图;

图10为根据图4中C部分的放大示意图;

图11为根据图1中A部分的放大示意图;

图12为本实用新型锂电池测试装置的示意图。

具体实施方式

如图1至11所示,本实用新型锂电池测试自动调整单元100包括主框架1、多块设置于所述主框架1之间的且可相对左右移动连接的用于夹持锂电池的化成夹板2,每一所述化成夹板2均包括一加热板21以及前后两分别连接于所述加热板21前后两侧的PCB板22,所述PCB板22可相对上下移动地连接于所述加热板21,所述锂电池测试自动调整单元还包括设置于所述主框架1上的用于驱动所述PCB板22上下移动的PCB板上下调整装置3、用于压紧/拉开所述多块化成夹板2的推拉装置4 、用于定位装有锂电池的工装的定位装置。

所述主框架1包括左端座11、右端座12以及左右两端分别连接所述左端座11与右端座12的前主连杆13、后主连杆14。

每一所述化成夹板2还包括前后两分别固定连接于所述加热板21前后两侧的挂座23、两分别可相对上下滑动地连接于所述前后两挂座23上的固定导向板24,每一所述固定导向板24上均固定连接有一所述PCB板22,且每一所述固定导向板24的外侧均连接有上下两轴承25;所述PCB板上下调整装置3包括前后两左右延伸的上下调整杆31、用于驱动所述两上下调整杆31同时上下移动的PCB板驱动装置,所述前后两上下调整杆31分别穿设于所述多块化成夹板2前后两侧的固定导向板24的上下两轴承25之间(如图8所示)。从而所述前后两上下调整杆31可带动多层化成夹板2前后两侧的PCB板22上下移动,而且还不影响化成夹板2的左右移动。

在本实施例中,每一所述轴承25通过一转轴251连接于所述固定导向板24外侧。所述挂座23上设置有与所述固定导向板24匹配的滑轨230。

所述化成夹板2的其他结构为公知技术,故不在此赘述。

所述PCB板驱动装置包括一固定于所述左端座11上的PCB板调整用电机32、与所述PCB板调整用电机32的输出轴固定连接的主动轮33、通过一同步皮带34与所述主动轮33连接的从动轮35、一前后向延伸的且可相对旋转地连接于所述左端座11左侧的第一调整杆36、前后两分别固定连接于所述第一调整杆36前后两端的第一锥齿轮37、前后两分别可相对旋转地连接于所述主框架1前后两侧的第二调整杆38、前后两分别固定连接于所述两第二调整杆38左端的第二锥齿轮39、前后左右对称设置的四支撑臂30,所述第一调整杆36与所述从动轮35固定连接,同一侧的所述第一锥齿轮37与第二锥齿轮39啮合,其中两所述支撑臂30可相对上下移动地连接于所述左端座11前后两侧,另两所述支撑臂30可相对上下移动地连接于所述右端座12前后两侧,每一所述上下调整杆31的左右两端分别固定连接两支撑臂30,每一所述支撑臂30外侧均设置有上下延伸的齿条301,每一所述第二调整杆38的左右两侧均固定连接有齿轮381,每一所述齿条301与对应位置的齿轮381啮合。

在本实施例中,所述左端座11中间固定有第一轴承座361,前后两端均固定有固定座362,每一所述固定座362的左侧以及外侧分别固定有第二轴承座363、第三轴承座364,所述右端座12的前后两侧分别固定连接有第四轴承座381,所述第一调整杆36中间通过轴承与所述第一轴承座361可旋转链接,前后两侧分别通过轴承与第二轴承座363可旋转连接,所述第二调整杆38的左右两侧分别与同一侧的第三轴承座364、第四轴承座381通过轴承可旋转连接。

所述支撑臂30呈L形,包括一齿条座302以及连接于所述齿条座302一侧并往内延伸的连接部303,每一所述上下调整杆31的左右两端分别固定连接与同一侧的前后两支撑臂30的连接部303内端,所述齿条301设置于所述齿条座302外侧,所述齿条座302内侧设置有滑块304,对应的,所述左端座11与右端座12的前后两端均固定连接有滑轨305,所述滑块304与滑轨305配合。

所述PCB板22上下调整的原理为:

PCB板调整用电机32工作,驱动所述主动轮33旋转,通过所述同步皮带34与从动轮35的带动,所述第一调整杆36旋转,两第一锥齿轮37随之一起旋转,从而带动两第二锥齿轮39旋转,两分别与两第二锥齿轮39固定连接的第二调整杆38也随之旋转,第二调整杆38旋转时,固定于其左右两端的齿轮381也一起旋转,而在齿轮381与齿条301的啮合下,支撑臂30被驱动上下移动,从而左右两端固定连接于所述左右两支撑臂30的上下调整杆31随之上下移动,最后联动所述PCB板22上下移动,从而本实用新型可化成测试不同高度的锂电池,所以可以用于混线的生产。

所述主框架1还包括前后两支撑杆15,所述前后两支撑杆15的左右两端分别固定连接于所述左端座11与右端座12,所述多块化成夹板2通过链条20连接,且每一块所述化成夹板2前后两侧的挂座23上均设置有支撑孔231,所述前后两支撑杆15分别穿过多块化成夹板2前后两侧的支撑孔231,从而所述多块化成夹板2可相对左右移动地连接于所述两支撑杆15上, 所述最右边的一块化成夹板2连接于所述右端座12左侧。较佳的,为使得所述化成夹板2左右移动更顺畅,每一所述化成夹板2的支撑孔231内固定有导套232,所述导套232与所述支撑杆15滑动配合。

将所述支撑孔231设置于所述挂座23上,可使得所述加热板21加热时所产生的热量不会很快直接传递到支撑杆15上,从而能避免热量直接很快地传递到其他组件上。

所述推拉装置4包括设置于所述主框架1内并连接于最左侧化成夹板2左侧的推拉板41、驱动所述推拉板41左右移动的推拉驱动装置。

在本实施例中,所述推拉驱动装置包括分别与所述推拉板41前后两侧通过螺纹连接的前侧丝杆42与后侧丝杆43、固定连接于所述左端座11左侧的推拉电机44、固定连接于所述推拉电机44输出轴上的主动轮45、固定连接于所述前侧丝杆42与后侧丝杆43左侧的从动轮46,所述主动轮45与从动轮46啮合,所述前侧丝杆42与后侧丝杆43的左右两端分别枢接于所述左端座11与右端座12。

较佳的,所述前侧丝杆42设置有上下两根,所述后侧丝杆43也设置有上下两根,即四根丝杆一起用于传动所述推拉板41,且所述四根丝杆的左右两端分别通过轴承与所述左端座11、右端座12枢接。

所述推拉板41前后两侧分别设置有穿孔,所述前后两支撑杆15分别穿过推拉板41前后两侧的穿孔,从而起到导向作用。较佳的,所述穿孔内设置有导套,从而所述推拉板41左右移动更顺畅。

在本实施中,所述左端座11左侧固定连接有一齿轮箱47,所述齿轮箱47包括固定连接于所述左端座11左侧的底座471、固定连接于所述底座471左侧的外盖472,所述推拉电机44固定连接于所述外盖472左侧,所述主动轮45、从动轮46设置于所述齿轮箱47内,从而起到保护主动轮45、从动轮46的作用。较佳的,所述主动轮45与从动轮46通过多个传动轮48啮合连接。

所述推拉装置4的工作原理为:

在未工作状态下,所述推拉电机44驱动四根丝杆旋转,推拉板41被驱动往左侧移动,从而将所述多块化成夹板2拉开,直至所述推拉板41不能再往左移动为止,此时,每相邻两块化成夹板2之间均形成有用于夹持锂电池的夹持间隙;当装有锂电池的工装被搬运机械手搬到主框架1上并被所述定位装置定位后,所述锂电池一排一排地位于所述夹持间隙内;此时,所述推拉电机44驱动四根丝杆反向旋转,所述推拉板41被驱动往右侧移动而推多块化成夹板2靠近,从而使得化成夹板2夹紧位于夹持间隙内的锂电池;当锂电池化成测试完成之后,所述推拉驱动装置再次驱动所述推拉板41往左移动而拉开所述多块化成夹板2,从而松开对锂电池的夹持。

在本实施例中,所述推拉板41设置有沉头孔411,所述最左侧的加热板21设置有对应的螺孔211,通过螺钉49穿过所述沉头孔411之后锁入所述螺孔211,所述螺钉49外围套设有第一缓冲弹簧40,所述第一缓冲弹簧40一端置于所述沉头孔411内,另一端与所述螺钉49的头部相抵靠,从而在所述第一缓冲弹簧40的作用下,所述推拉板41与所述最左侧的化成夹板2贴在一起。当所述推拉板41被驱动往左移动时,所述螺钉49的头部先接触所述左端座11,然后所述推拉板41与所述最左侧的化成夹板2一起往左移动压缩所述第一缓冲弹簧40,如此,不但能避免推拉板41与左端座11硬碰硬的情况,还能避免多块化成夹板被拉开的过程中被卡死。较佳的,所述推拉板41与所述最左侧的化成夹板2之间设置有隔热板412,所述隔热板412也设置有穿孔413,所述螺钉49穿过所述沉头孔411与穿孔413之后锁入所述螺孔211内。该隔热板412能避免加热板21加热时产生的热量直接传递到推拉板41上。

所述最右侧化成夹板2与所述右端座12之间设置有缓冲装置5,从而所述推拉板41推所述多块化成夹板2时,能起到一缓冲作用。

在本实施例中,所述缓冲装置5包括左右间隔设置的第一弹簧板51、第二弹簧板52、设置于所述第一弹簧板51与第二弹簧板52之间的第二缓冲弹簧53,所述第一弹簧板51与所述最右侧化成夹板2固定连接;所述右端座12上设置有多个通孔,所述第二弹簧板52上也设置有对应的通孔,所述第一弹簧板52上设置有螺孔,采用螺钉54穿过所述右端座12与第二弹簧板52上的通孔后锁入所述第一弹簧板51上的螺孔内。从而在所述第二缓冲弹簧53的作用下,所述螺钉54的头部抵靠于所述右端座12的右侧,所述第二弹簧板52贴于所述右端座12左侧。当推拉板41推所述化成夹板2时,所述化成夹板2与第一弹簧板51一起往右移动压缩所述第二缓冲弹簧53,从而起到缓冲作用。

为使得所述化成夹板2与第一弹簧板51滑动更顺畅,所述第二弹簧板52与右端座12于对应位置固定分别设置有导套521、121,采用导杆55穿过所述右端座12与第二弹簧板52上的导套后与所述第一弹簧板51固定连接,从而所述化成夹板2与第一弹簧板51以及导杆55一起相对第二弹簧板52、右端座12左右移动,导杆55在导套内移动。

较佳的,所述第二弹簧板52与所述右端座12之间设置有压力传感器56,在所述第二缓冲弹簧53的作用下,所述第二弹簧板52右端贴于所述压力传感器56上。所以当推拉板41往右侧推化成夹板2时,所述第二弹簧板52就会被推动而对所述压力传感器56产生压力,所述压力传感器56检测到该压力,从而相关工作人员可根据检测到的数据调整推拉电机44的工作参数,以使得其能驱动所述推拉板41更好更稳定地推拉所述化成夹板2。

所述最右侧化成夹板2与所述第一弹簧板51之间设置有隔热板57,从而能避免加热板21加热时所产生的热量传到其他组件上而减少其他组件的使用寿命。具体的所,所述最右侧的化成夹板2、隔热板57与第一弹簧板51依次固定连接。

所述工装包括一四方形框架,所述四方形框架的左右两侧均设置有前后两定位销(图未示);所述定位装置包括两分别固定连接于所述主框架1左右两侧的左工装固定板61、右工装固定板62,所述左工装固定板61、右工装固定板62的前后两侧均固定连接有供所述定位销卡入的V形定位块63内,且所述左工装固定板61、右工装固定板62的前后两侧还均固定连接有工装压紧气缸64,每一所述工装压紧气缸64活塞杆的上端固定连接有用于压于所述四方形框架上端的工装压块65,所述定位装置还包括固定连接于所述左工装固定板61或右工装固定板62中间的工装推挡气缸66。

在本实施例中,所述左工装固定板61的前后两端分别与所述前后两支撑杆15的左侧固定连接,所述右工装固定板62固定连接于所述左端座11上端。

所述工装的定位原理为:

当装有锂电池的工装被搬运机械手移送过来时,所述工装左侧的两定位销分别卡入左工装固定板61上的两V形定位块63,右侧的两定位销分别卡入右工装固定板62上的两V形定位块63内,从而所述工装不能前后移动;然后所述工装推挡气缸66驱动其活塞杆推工装,使得工装朝一侧移动直至工装该侧的端面被V形定位块63挡住而不能再移动,从而所述工装不能左右移动;此时,工装压紧气缸64驱动所述工装压块65往下移动而压于所述工装左右两侧上端,从而所述工装不能上下移动;如此,所述工装被定位而不能动,所述工装内的锂电池一排一排地伸入所述多块化成夹板2之间。当锂电池化成测试完成后,所述工装推挡气缸66工作,其活塞杆缩回;所述工装压紧气缸64工作,驱动所述工装压块65往上移动而松开对工装上端的压持;此时,搬运机械手可自下往上将所述工装搬走。

较佳的,所述定位装置还包括设置于所述左工装固定板61或右工装固定板62的工装到位感应器67。

如图4、12所示,本实用新型锂电池测试装置包括一机架200以及多个所述锂电池测试自动调整单元100,多个所述锂电池测试自动调整单元100上下层式间隔地连接于所述机架200上。

在本实施例中,所述主框架1的左右两侧均固定连接有固定板10,所述固定板10上设置有左右向延伸的安装长孔101,所述锂电池测试自动调整单元通过所述安装长孔101连接于所述机架200上,从而便于微调所述锂电池测试自动调整单元在机架200上的位置。具体的说,通过螺丝穿过所述安装长孔101后螺接于所述机架200上,从而连接所述锂电池测试自动调整单元100与机架200。

所述锂电池测试装置还包括上下多层固定连接于所述机架200上的线槽,且每一层均设置有前后两线槽,每一线槽内均固定设置有端子排,所述PCB板22与同侧的端子排通过电线连接。

所述锂电池测试装置进一步包括多个层式设置于所述机架200上的并与所述多个锂电池测试自动调整单元100一一对应的电源柜300。

本实用新型锂电池测试装置的工作原理为:

多个锂电池测试自动调整单元通电后,根据需要化成测试的锂电池的高度,所述PCB板上下调整装置3工作,将PCB板22调整到合适的相对高度;搬运机械手将装有待化成测试锂电池的工装搬运到每一锂电池测试自动调整单元的主框架1上;主框架1上的工装定位装置将工装定位,所述工装上的锂电池伸入所述多块化成夹板2的夹持间隙内;所述推拉板41被所述推拉驱动装置驱动向右移动,从而使得化成夹板2夹紧锂电池,给所述锂电池加压,再给化成夹板2的加热板21加热,且锂电池的电极与PCB板22连接而通电,从而进行锂电池的化成测试;化成测试结束后,所述定位装置松开对工装的定位,所述搬运机械手再将工装搬走;如此,完成锂电池的化成测试。

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