汽车电池箱气密性自动化检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种汽车电池箱气密性自动化检测装置。

背景技术：

汽车电池箱是封装汽车蓄电池及相关电子配件的重要部件，行业生产中对其有较高的气密性要求，一方面是防止灰尘污染，另一方面是阻止水气等侵入干扰腐蚀电子配件（会导致电池短路），影响汽车安全性；此外维持箱内一定的压力环境也是确保锂电池稳定工作的必要条件。因此生产完毕的汽车电池箱都要进行气密性检测。

目前国内的汽车生产行业对于电池箱的装配通常都交由金属加工型企业代工生产，这些企业主要采用人工进行汽车电池箱的气密性检测。检测流程通常为：1）采用硅橡胶封条密封电池箱盖和箱体间的一圈缝隙；2）采用硅橡胶贴片封堵电池箱上的接插模组安置孔；3）采用气泵通过专门的检测气孔（后续工艺中会封堵）向箱体内通入检测气体（通常是空气），气压为0.025MPa，随后断开气泵，保压30分钟；4）采用气压表检测箱体内部气压，读取气压表读数，假如该读数与初始气压值相同或在允许的误差范围内，则箱体的气密性达标，反之则判定未达标。

上述人工化的气密性检测工作虽然能够做的很细致，但缺点是效率低下，工作进度慢，尤其是盖和箱体以及接插模组安置孔的封堵，气泵管路和气压表的安装拆卸，操作都繁琐和费时。实际统计下来，往往一个箱体的检测用时在1~1.2小时，面对成百上千的待测箱体，即便多组工人同时操作，每天的检测量也有限。此外由于工人的劳动强度大，时间长易出现误操作，例如封堵和管路接插工序都不到位，增大检测误差，使很多合格的箱体当做“废品”。并且这些作为“废品”的电池箱仍需由人工挑出进行重新检测，无疑大大增加了用工成本。

技术实现要素：

本实用新型目的是：提供一种汽车电池箱气密性自动化检测装置，该装置能够自动完成对于汽车电池箱的气密性检测，大大提高效率的同时依旧可以提供高的检测精度，以便确保检测质量，降低生产成本。

本实用新型的技术方案是：一种汽车电池箱气密性自动化检测装置，其特征在于包括运输汽车电池箱的线体、设于线体旁的气密性检测工位、用于制动线体以将汽车电池箱停留在所述工位上的控制器及给予控制器制动信号的位置信号开关；所述气密性检测工位上设有如下机构：

汽车电池箱定位机构：包括机械钳夹持机构和驱动该机构开合动作的驱动装置，所述驱动装置与所述控制器电连接；

盖箱结合部密封机构：包括设于线体上方的硅橡胶密封罩、固定该密封罩的安装座和驱动安装座上下活动的升降驱动装置，所述升降驱动装置与所述控制器电连接；升降驱动装置可以采用任意常规的电动丝杠副，或者纵向直线电机或者纵向同步轮起升机构，本实用新型对此不做限制。

接插模组安置孔密封机构：包括对应于汽车电池箱上的接插模组安置孔设置的硅橡胶密封贴片和驱动所述贴片活动的第一电磁弹性伸缩机构，该第一电磁弹性伸缩机构与所述控制器电连接；

气压检测机构：包括检测机构气泵、经检测机构充气管与检测机构气泵连接的充气头及驱动充气头对应伸入汽车电池箱检测气孔内的第二电磁弹性伸缩机构，所述充气头上设有气压检测器，而检测机构充气管上设有检测机构控制阀，所述检测机构气泵、第二电磁弹性伸缩机构、气压检测器和检测机构控制阀均与所述控制器电连接。

进一步的，本实用新型中所述位置信号开关为设于线体一侧的红外位置信号开关。

进一步的，本实用新型中所述机械钳夹持机构包括对称布置的两个L形钳臂，所述驱动装置包括设置在两个L形钳臂中间并且与两个L形钳臂相连的同步反向齿轮传动机构和驱动该同步反向齿轮传动机构动作的电机，该电机与所述控制器电连接。两个L形钳臂配合包夹能够同时提供电池箱三面包围的效果，更好的确保电池箱在气密性检测的过程中无法轻易活动。

更进一步的，本实用新型中所述L形钳臂与汽车电池箱的接触面上设有防滑纹。

进一步的，本实用新型中所述第一电磁弹性伸缩机构包括第一支架、第一固定块和用于固定硅橡胶密封贴片的第一活动块，所述第一固定块固定在第一支架上，同时第一固定块上设有若干平行的导杆，所述第一活动块上设有滑孔并藉由滑孔套设于对应的导杆上，所述导杆上还套有抵设在第一固定块和第一活动块之间的第一弹簧；所述第一固定块上设有电磁线圈机构，而第一活动块上设有与电磁线圈机构配合的衔铁，所述电磁线圈机构与控制器电连接。

进一步的，本实用新型中所述硅橡胶密封罩为中空的气囊式密封罩，所述盖箱结合部密封机构还包括向所述气囊式密封罩内部充气使其鼓胀的密封罩充气装置，该装置包括密封罩气泵、密封罩充气管和设于密封罩充气管上的密封罩充气控制阀，所述密封罩充气控制阀与控制器电连接。

进一步的，本实用新型中所述第二电磁弹性伸缩机构包括第二支架、第二固定块和用于固定充气头的第二活动块，所述第二固定块固定在第二支架上，同时第二固定块上设有若干平行的导杆，所述第二活动块上设有滑孔并藉由滑孔套设于对应的导杆上，所述导杆上还套有抵设在第二固定块和第二活动块之间的第二弹簧；所述第二固定块上设有电磁线圈机构，而第二活动块上设有与电磁线圈机构配合的衔铁，所述电磁线圈机构与控制器电连接。

进一步的，本实用新型中所述硅橡胶密封贴片为中空的气囊式密封贴片，所述接插模组安置孔密封机构还包括向所述气囊式密封贴片内部充气使其鼓胀的密封贴片充气装置，该装置包括密封贴片气泵、密封贴片充气管和设于密封贴片充气管上的密封贴片充气控制阀，所述密封贴片充气控制阀与控制器电连接。

进一步的，本实用新型中所述充气头前端设有用于密封汽车电池箱上检测气孔的密封吸盘。

进一步的，本实用新型中所述控制器为PC或者PLC控制器。

需要说明，实际生产中，每个汽车电池箱上的检测气孔和接插模组安置孔的位置都略有差别，故本套装置的各机构在实践中的布置位置是根据具体的汽车电池箱结构来定的。

本实用新型的工作原理如下：

1）生产完毕的汽车电池箱（由前道工序的工人将箱盖盖合在箱体上）通过线体输送，当线体一侧位置信号开关检测电池箱到达预定工位后发出信号给控制器，使得控制器驱动线体停止。

2）同时控制器给出信号驱动汽车电池箱定位机构工作，使得其中的机械钳夹持机构夹紧定位电池箱。

3）随后盖箱结合部密封机构工作，硅橡胶密封罩由升降驱动装置带动下降，罩住汽车电池箱的箱盖和箱体结合部。并且由于在优化的方案中硅橡胶密封罩设计为中空的气囊式密封罩，可以采用密封罩充气装置向其内部充气，使其鼓胀后更好的包覆密封汽车电池箱表面的箱盖和箱体结合部。

4）与此同时，接插模组安置孔密封机构工作，第一电磁弹性伸缩机构由控制器控制失电，使得第一活动块在第一弹簧的作用下带动硅橡胶密封贴片对应贴合在汽车电池箱上的接插模组安置孔表面实施封堵。同样的，由于在优化的方案中硅橡胶密封贴片设计为中空的气囊式密封贴片，可以采用密封贴片充气装置向其内部充气，使其鼓胀后更好的密封接插模组安置孔。

5）最后气压检测机构开始工作，第二电磁弹性伸缩机构由控制器控制失电，使得第二活动块在第二弹簧的作用下带动充气头对应伸入汽车电池箱检测气孔内。然后控制器打开检测机构控制阀向汽车电池箱内部充入一定气压的空气（通常为0.025MPa），并由充气头上的气压检测器记录读数存入控制器。然后控制器断开检测机构控制阀进行保压（预设30分钟），保压结束，气压检测器记录此时箱内气压读数，并将数据传输给控制器，由控制器与先前记录的气压读数进行比较判断。

假如后面检测得到的气压数值与初始气压值相同或在允许的误差范围内，则箱体的气密性达标，控制器随即控制脱开各机构与汽车电池箱之间的联系，并驱动线体将电池箱输送至下一工位，而后续的电池箱继续重复上述气密性检测；反之则判定未达标，控制器断开各机构与电池箱的联系，同时发出信号提醒工作人员将劣质的汽车电池箱从线体上取下，然后进行下一电池箱的气密性检测。

本实用新型的优点是：

1．本实用新型提供的这种汽车电池箱气密性自动化检测装置，其通过专门设计的汽车电池箱定位机构、盖箱结合部密封机构、接插模组安置孔密封机构和气压检测机构共同协同完成对于汽车电池箱从外部密封到充气加压一系列的气密性检测工序。能够完全取代人工，具有极高的自动化程度，检测时间从原先的1~1.2小时缩短至40分钟，大大提高了检测效率，加快了汽车电池箱的出厂。

2．本实用新型提供的这种汽车电池箱气密性自动化检测装置，其相比人工，由于是自动化检测，检测精度和稳定性更高，误差更小，减小“废品”产生率，杜绝了不必要的工时浪费，为企业节约了材料成本和用工成本。

3. 本实用新型中的机械钳夹持机构采用两个L形钳臂配合包夹汽车电池箱，其能够同时提供电池箱三面包围的效果，更好的确保电池箱在气密性检测的过程中无法轻易活动，提高其检测稳定性。

4. 本实用新型中进一步的方案中其盖箱结合部密封机构采用气囊式密封罩，通过密封罩充气装置向其内部充气，使其鼓胀后能够更好的包覆密封汽车电池箱表面的箱盖和箱体结合部，大大提高后续气密性检测的精度和可靠性。

5. 本实用新型中进一步的方案中其接插模组安置孔密封机构采用气囊式密封贴片，通过密封贴片充气装置向其内部充气，使其鼓胀后能够更好的密封接插模组安置孔，大大提高后续气密性检测的精度和可靠性。

6. 本实用新型中采用电磁弹性伸缩机构驱动充气头活动，灵活快捷，控制精度高，且将气压检测器直接设计在充气头上能够减少反复装配气压检测器的繁琐，这些措施都进一步提高了装置的气密性检测效率。

7. 本实用新型中采用电磁弹性伸缩机构驱动硅橡胶密封贴片活动，灵活快捷，控制精度高，能够大大提高装置的气密性检测效率。

8. 本实用新型中在充气头前端还设置有密封吸盘，大大提高了装置的密封可靠性，有利于提高检测精度。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型结构俯视图（省略盖箱结合部密封机构）；

图2为本实用新型结构主视图（省略接插模组安置孔密封机构和气压检测机构）；

其中：1、汽车电池箱；1a、箱盖；1b、箱体；2、线体；3、位置信号开关；4、机械钳夹持机构；4a、L形钳臂；5、硅橡胶密封罩；6、安装座；7、升降驱动装置；8、硅橡胶密封贴片；9、检测机构气泵；10、检测机构充气管；11、充气头；12、气压检测器；13、检测机构控制阀；14、反向齿轮传动机构；15、防滑纹；16、第一支架；17、第一固定块；18、第一活动块；19、第一弹簧；20、密封贴片气泵；21、密封贴片充气管；22、密封贴片充气控制阀；23、密封罩气泵；24、密封罩充气管；25、密封罩充气控制阀；26、第二支架；27、第二固定块；28、第二活动块；29、第二弹簧；30、密封吸盘；31、控制器。

具体实施方式

实施例：结合图1和图2所示，为本实用新型汽车电池箱气密性自动化检测装置的一种具体实施方式，其具有运输汽车电池箱1的线体2、设于线体2旁的气密性检测工位、用于制动线体2以将汽车电池箱1停留在所述工位上的控制器31及给予控制器31制动信号的位置信号开关3。本实施例中所述位置信号开关3为设于线体2一侧的红外位置信号开关，具体见图2所示。

所述气密性检测工位上设有如下机构：

汽车电池箱定位机构：具有机械钳夹持机构4和驱动该机构开合动作的驱动装置，所述驱动装置与所述控制器31电连接；

盖箱结合部密封机构：具有设于线体2上方的硅橡胶密封罩5、固定该密封罩的安装座6和驱动安装座6上下活动的升降驱动装置7，本实施例中所述升降驱动装置7为纵向布置的电动丝杠副，其与所述控制器31电连接；

接插模组安置孔密封机构：具有对应于汽车电池箱1上的接插模组安置孔设置的硅橡胶密封贴片8和驱动所述贴片活动的第一电磁弹性伸缩机构，该第一电磁弹性伸缩机构与所述控制器31电连接；

气压检测机构：具有检测机构气泵9、经检测机构充气管10与检测机构气泵9连接的充气头11及驱动充气头11对应伸入汽车电池箱检测气孔内的第二电磁弹性伸缩机构，所述充气头11上设有气压检测器12，而检测机构充气管10上设有检测机构控制阀13，所述检测机构气泵9、第二电磁弹性伸缩机构、气压检测器12和检测机构控制阀13均与所述控制器31电连接。

具体结合图1所示，本实施例中所述机械钳夹持机构4由对称布置的两个L形钳臂4a构成，所述驱动装置由设置在两个L形钳臂4a中间并且与两个L形钳臂4a相连的同步反向齿轮传动机构14和驱动该同步反向齿轮传动机构14动作的电机共同构成，该电机与所述控制器31电连接。

并且本实施例中所述L形钳臂4a与汽车电池箱1的接触面上设有防滑纹15。

依旧结合图1所示，本实施例中所述第一电磁弹性伸缩机构的构成如下：具有第一支架16、第一固定块17和用于固定硅橡胶密封贴片8的第一活动块18，所述第一固定块17固定在第一支架16上，同时第一固定块17上设有两根平行的导杆（图中未标出），所述第一活动块18上设有滑孔并藉由滑孔套设于对应的导杆上，所述导杆上还套有抵设在第一固定块17和第一活动块18之间的第一弹簧19；所述第一固定块17上设有电磁线圈机构（省略），而第一活动块18上设有与电磁线圈机构配合的衔铁（省略），所述电磁线圈机构与控制器31电连接。

还是如图1所示，本实施例中所述第二电磁弹性伸缩机构的构成如下：具有第二支架26、第二固定块27和用于固定充气头11的第二活动块28，所述第二固定块27固定在第二支架26上，同时第二固定块27上设有两根平行的导杆（图中未标出），所述第二活动块28上设有滑孔并藉由滑孔套设于对应的导杆上，所述导杆上还套有抵设在第二固定块27和第二活动块28之间的第二弹簧29；所述第二固定块27上设有电磁线圈机构（省略），而第二活动块28上设有与电磁线圈机构配合的衔铁（省略），所述电磁线圈机构与控制器31电连接。

本实施例中在所述充气头11前端设有用于密封汽车电池箱上检测气孔的密封吸盘30。

本实施例中所述硅橡胶密封贴片8为中空的气囊式密封贴片，所述接插模组安置孔密封机构还包括向所述气囊式密封贴片内部充气使其鼓胀的密封贴片充气装置，该装置由密封贴片气泵20、密封贴片充气管21和设于密封贴片充气管21上的密封贴片充气控制阀22共同构成，所述密封贴片充气控制阀22与控制器31电连接。

结合图2所示，本实施例中所述硅橡胶密封罩5为中空的气囊式密封罩，所述盖箱结合部密封机构还包括向所述气囊式密封罩内部充气使其鼓胀的密封罩充气装置，该装置由密封罩气泵23、密封罩充气管24和设于密封罩充气管24上的密封罩充气控制阀25共同构成，所述密封罩充气控制阀25与控制器31电连接。

本实施例中所述控制器31为PC。

本实施例的工作原理如下：

1）生产完毕的汽车电池箱1（由前道工序的工人将箱盖1a盖合在箱体1b上）通过线体2输送，当线体2一侧位置信号开关3检测汽车电池箱1到达预定工位后发出信号给控制器31，使得控制器31驱动线体2停止。

2）同时控制器31给出信号驱动汽车电池箱定位机构工作，使得其中的机械钳夹持机构4夹紧定位汽车电池箱1，如图1所示。

3）随后盖箱结合部密封机构工作，硅橡胶密封罩5由升降驱动装置7带动下降，罩住汽车电池箱1的箱盖1a和箱体1b结合部。并且由于将硅橡胶密封罩5设计为中空的气囊式密封罩，通过密封罩充气装置向其内部充气，使其鼓胀后更好的包覆密封汽车电池箱1表面的箱盖1a和箱体1b结合部。

4）与此同时，接插模组安置孔密封机构工作，第一电磁弹性伸缩机构由控制器31控制失电，使得第一活动块18在第一弹簧19的作用下带动硅橡胶密封贴片8对应贴合在汽车电池箱1上的接插模组安置孔表面实施封堵。同样的，由于将硅橡胶密封贴片8设计为中空的气囊式密封贴片，通过密封贴片充气装置向其内部充气，使其鼓胀后更好的密封接插模组安置孔。

5）最后气压检测机构开始工作，第二电磁弹性伸缩机构由控制器31控制失电，使得第二活动块28在第二弹簧29的作用下带动充气头11对应伸入汽车电池箱1检测气孔内。然后控制器31打开检测机构控制阀13向汽车电池箱1内部充入一定气压的空气（通常为0.025MPa），并由充气头11上的气压检测器12记录读数存入控制器31。然后控制器31断开检测机构控制阀13进行保压（预设30分钟），保压结束，气压检测器12记录此时箱内气压读数，并将数据传输给控制器31，由控制器31与先前记录的气压读数进行比较判断。

假如后面检测得到的气压数值与初始气压值相同或在允许的误差范围内，则汽车电池箱的气密性达标，控制器31随即控制脱开各机构与汽车电池箱1之间的联系，并驱动线体2将电池箱输送至下一工位，而后续的电池箱继续重复上述气密性检测；反之则判定未达标，控制器31断开各机构与电池箱的联系，同时发出信号提醒工作人员将劣质的汽车电池箱从线体2上取下，然后进行下一电池箱的气密性检测。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。