电芯测试夹具螺丝锁附工具的制作方法

1.本发明涉及电芯测试领域，特别是涉及一种电芯测试夹具螺丝锁附工具。


背景技术：

2.锂离子电池按照封装工艺分为方壳电池、圆柱电池及软包电池，具有能量密度高、循环寿命长、安全环保等特性。为了对电芯产品进行可靠性能分析，大量的电芯测试需要进行测试。而在目前主流电芯测试中，安装夹具采用方式以人工手动用恒扭矩扳手以固定扭矩对夹具螺栓进行锁附，也有部分企业采用较为昂贵的自动化设备自动夹具安装。
3.在电芯测试中，常需要用夹具以一定的压力夹裹着电芯，一般通过螺栓锁附夹具包裹着电芯产生预紧力来实现这一需求。常规的做法是以恒扭矩扳手锁附夹具螺栓，通过压力传感器验证得到单个螺栓对应的扭矩，再以此扭矩为标准将螺栓进行锁附。
4.但是传统的技术手段用扭矩扳手手动锁附锁附，无法检测扭矩值，精度不够精准，效率较慢。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对传统的技术手段存在无法检测扭矩值，精度不够精准，效率较慢问题，提供一种电芯测试夹具螺丝锁附工具。
6.一种电芯测试夹具螺丝锁附工具，包括支撑组件、连杆、锁附组件与控制组件，所述锁附组件转动安装在所述连杆的一端，所述连杆的另一端转动安装在所述支撑组件上，所述锁附组件包括驱动件扭矩传感器和拧动件，所述驱动件扭矩输出与扭矩传感器连接，所述拧动件设于扭矩传感器远离驱动件的一侧并通过驱动件驱动进行旋转锁附动作，所述控制组件分别电连接所述扭矩传感器与驱动件；
7.所述扭矩传感器检测所述驱动件的扭矩并输出扭矩信号，所述控制组件获取所述扭矩信号，并根据所述扭矩信号控制所述驱动件输出或者停止输出扭矩。
8.进一步的，所述控制组件包括单片机和继电器，所述单片机与扭矩传感器电连接接收扭矩信号，所述单片机通过继电器与驱动件连接进行控制且所述驱动件扭矩超过预设值或者长时间未响应时控制驱动件停止输出扭矩。
9.进一步的，所述控制组件还包括调速器，所述调速器与驱动件电连接进行转速控制。
10.进一步的，所述控制组件还包括显示器和蜂鸣器，所述显示器和蜂鸣器分别与单片机进行电连接进行显示扭矩和警报工作。
11.进一步的，所述锁附组件还包括安全联轴器和联轴器，所述驱动件和扭矩传感器之间通过安全联轴器进行连接，所述扭矩传感器和拧动件之间通过联轴器进行连接。
12.进一步的，所述锁附组件还包括安装板，所述驱动件为电机，所述电机和扭矩传感器固定在安装板上，所述连杆一端与安装板转动连接。
13.进一步的，所述支撑组件包括顶杆和浮动基座，所述浮动基座套设在固定在上的
顶杆外侧，所述浮动基座通过固定螺栓与顶杆进行限位固定。
14.进一步的，所述支撑组件还包括弹簧、套筒和固定件，所述固定件为固定在顶杆上部的限位盘。
15.进一步的，所述套筒套设于浮动基座上部并套设在顶杆外部，所述套筒和浮动基座中间设有套设在顶杆外部的弹簧，所述连杆另一端固定在套筒上。
16.进一步的，所述支撑组件还包括底板，所述顶杆固定在底板上部。
17.上述电芯测试夹具螺丝锁附工具，支撑组件和连杆对锁附组件进行支撑，且通过连杆可以控制锁附组件做伸缩动作，在工作中，先将螺钉放入夹具螺纹孔中，将装置移动到螺栓上方并使拧动件与螺栓限位连接，启动驱动件输出扭矩，使得拧动件对螺栓做转动锁附动作，在锁附过程中，扭矩传感器检测当前扭矩数值，并将信号传输给控制组件进行处理，当驱动件输出扭矩过大或者长时间未响应时，控制组件断开电机电路，可以防止电机损坏及意外事故发生，解决了传统的技术手段用扭矩扳手手动锁附，无法检测扭矩值，精度不够精准，效率较慢的问题。
18.同时，电机作为动力装置为系统提供动能，其开关为点动形式，确保操作人员通过按下启动松开关闭，如果内电机锁控制的负载扭矩过大或者长时间未响应，相关数值根据实际情况设定，单片机控制继电器断开电机电路，防止电机损坏及意外事故发生，通过调速器可以对电机的转速进行调整。
19.另外，扭矩传感器的数据传递到单片机，在显示屏显示其当前扭矩，单片机程序中设定有上限扭矩，如果扭矩超过设定范围，蜂鸣器就会鸣叫，提醒操作人员有异常发生，并停止电机。
20.再者，通过连杆运动和弹簧压缩与收缩可以实现装置在三维空间自由运动，并根据电芯夹具螺栓的实际位置将螺栓进行锁附。
附图说明
21.图1为一种电芯测试夹具螺丝锁附工具的整体结构示意图；
22.图2为锁附组件的结构示意图。
23.图3为一种电芯测试夹具螺丝锁附工具的系统结构示意图；
24.图中：100、支撑组件；110、顶杆；120、浮动基座；130、弹簧；140、套筒；150、固定件；160、底板；200、连杆；300、锁附组件；310、驱动件；320、安全联轴器；330、扭矩传感器；340、联轴器；250、安装板。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.如图1、图2和图3所示，在一个实施例中，一种电芯测试夹具螺丝锁附工具，包括支撑组件100、连杆200、锁附组件300与控制组件，锁附组件300转动安装在连杆200的一端，连杆200的另一端转动安装在支撑组件100上，锁附组件300包括驱动件310扭矩传感器330和
拧动件，驱动件310扭矩输出与扭矩传感器330连接，拧动件设于扭矩传感器330远离驱动件310的一侧并通过驱动件310驱动进行旋转锁附动作，所述控制组件分别电连接所述扭矩传感器与驱动件；
27.扭矩传感器330检测驱动件310的扭矩并输出扭矩信号，控制组件获取扭矩信号，并根据扭矩信号控制驱动件310输出或者停止输出扭矩。
28.上述电芯测试夹具螺丝锁附工具，支撑组件100和连杆200对锁附组件300进行支撑，且通过连杆200可以控制锁附组件300做伸缩动作，在工作中，先将螺钉放入夹具螺纹孔中，将装置移动到螺栓上方并使拧动件与螺栓限位连接，启动驱动件310输出扭矩，使得拧动件对螺栓做转动锁附动作，在锁附过程中，扭矩传感器330于检测当前扭矩数值，并将信号传输给控制组件进行处理，当驱动件310输出扭矩过大或者长时间未响应时，控制组件断开电机电路，可以防止电机损坏及意外事故发生，解决了传统的技术手段用扭矩扳手手动锁附，无法检测扭矩值，精度不够精准，效率较慢的问题。
29.在本实施例中，控制组件包括单片机和继电器，单片机与扭矩传感器330电连接接收扭矩信号，单片机通过继电器与驱动件310连接进行控制且驱动件310扭矩超过预设值或者长时间未响应时控制驱动件310停止输出扭矩。当单片机通过扭矩传感器330检测到驱动件310输出扭矩过大或者长时间未响应时，控制继电器进对驱动件310进行断路操作，从而使得驱动件310停止工作。
30.在本实施例中，控制组件还包括调速器，调速器与驱动件310电连接进行转速控制。使用者可以通过调速器对驱动件310输出扭矩的转速进行控制。
31.在本实施例中，控制组件还包括显示器和蜂鸣器，显示器和蜂鸣器分别与单片机进行电连接进行显示扭矩和警报工作。单片机接受扭矩传感器330的数据，在显示屏显示其当前扭矩，单片机程序中设定有上限扭矩，如果扭矩超过设定范围，蜂鸣器就会鸣叫，提醒操作人员有异常发生，且控制驱动件310停止工作。
32.在本实施例中，锁附组件300还包括安全联轴器320二和联轴器340，驱动件310和扭矩传感器330之间通过安全联轴器320二进行连接，扭矩传感器330和拧动件之间通过联轴器340进行连接。安全联轴器320二连接着电机与负载，其转矩控制的范围宽、控制精度高、尺寸小、分离扭矩可以任意调节、具有恒转矩性，而且可以选择自动重新接合和非自动重新接台两种形式，在本装置中选择前置利用其限制扭矩可以自动重新接合实现恒扭矩锁附的目的，且安全联轴器320二限定最大扭矩小于扭矩传感器330量程，保护传感器不超过量程。
33.在本实施例中，锁附组件300还包括安装板250，驱动件310为电机，电机和扭矩传感器330固定在安装板250上，连杆200一端与安装板250转动连接。电机作为动力装置为系统提供动能，其开关为点动形式，确保操作人员通过按下启动松开关闭通过调速器可以对电机的转速进行调整，电芯测试压力通常为3000n，结合实验室常用各种夹具验证每个螺栓所锁附的扭矩应在1～3n.m的范围，具体扭矩按照实际情况调节，根据公式p＝ω.t推出公式t＝9.55p/n，其中p为功率(单位w)，t为扭矩(单位n.m)，ω为角速度(单位rad/s)，n为额定转速(单位r/min)，可见电机功率相同时，转速越低扭矩越大，在锁附时候转速一般不大，大概30r/min左右，由此得出负载并不大，标准电机中功率最低的750w的电机即可以满足需求。
34.在本实施例中，支撑组件100包括顶杆110和浮动基座120，浮动基座120套设在固定在上的顶杆110外侧，浮动基座120通过固定螺栓与顶杆110进行限位固定。调整浮动基座120的位置并通过螺栓进行固定，可以对锁附组件300的竖直方向进行调整。
35.在本实施例中，支撑组件100还包括弹簧130、套筒140和固定件150，固定件150为固定在顶杆110上部的限位盘，套筒140套设于浮动基座120上部并套设在顶杆110外部，套筒140和浮动基座120中间设有套设在顶杆110外部的弹簧130，连杆200另一端固定在套筒140上。通过在套筒140和浮动基座120之间设置弹簧130，对锁附组件300施加一个弹性的支撑力，通过连杆200运动和弹簧130压缩与收缩可以实现装置在三维空间自由运动，并根据电芯夹具螺栓的实际位置将螺栓进行锁附。
36.在本实施例中，支撑组件100还包括底板160，顶杆110固定在底板160上部。通过底板160可以对本装置进行稳定支撑。
37.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。