一种兼容型软包电池加电测试装置的制作方法

本发明属于软包电池加工技术领域，特别涉及一种兼容型软包电池加电测试装置。

背景技术：

新能源领域在我国发展非常迅猛，也是未来能源利用的大趋势。软包锂电由于安全性能好、质量轻、容量大等优点，被广泛推广。软包电池在生产过程中，需要有化成、分容、电压测试、ocv测试等工序，此时多个电池放在治具中，由装置对电池极耳进行夹持来完成。在生产不同厚度规格的电池时，一般都是调整电池治具来适应测试设备，电池生产对产能要求非常高，这种调整对于自动化生产效率影响非常大。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种兼容型软包电池加电测试装置，该装置用于软包电池的加电及测试工序，在加电和测试过程中不再更换治具。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种兼容型软包电池加电测试装置，包括底座机构、左加电机构、右加电机构、限位机构、直线导轨及直线驱动机构ⅰ，其中底座机构与直线导轨滑动连接、且与直线驱动机构ⅰ连接，左加电机构、右加电机构及限位机构设置于底座机构上，所述左加电机构设置于右加电机构的中间，所述左加电机构和右加电机构同时相向运动完成对软包电池的夹持及加电测试，所述限位机构设置于所述左加电机构和右加电机构的一侧用于控制测试间距。

所述底座机构包括底板、加电气缸ⅰ和加电气缸ⅱ，所述底板的两端分别设有气缸安装板ⅰ和气缸安装板ⅱ，所述加电气缸ⅰ和加电气缸ⅱ分别安装在气缸安装板ⅰ和气缸安装板ⅱ上，所述加电气缸ⅰ和加电气缸ⅱ的输出端分别与所述左加电机构和右加电机构连接。

所述气缸安装板ⅰ和气缸安装板ⅱ之间通过连接轴连接，所述气缸安装板ⅰ和气缸安装板ⅱ的内侧分别设有限位板ⅰ和限位板ⅱ，所述限位板ⅰ和限位板ⅱ上分别设有限位螺钉ⅰ和限位螺钉ⅱ，所述气缸安装板ⅰ和限位板ⅰ之间及所述气缸安装板ⅱ和限位板ⅱ之间均设有光轴。

所述左加电机构包括夹块、导向轴ⅰ、固定板ⅰ、压紧气缸ⅰ、限位块ⅰ及撞块ⅰ，其中固定板ⅰ可在所述气缸安装板ⅰ和气缸安装板ⅱ之间移动地设置于所述底板的上方，所述固定板ⅰ的一端与所述加电气缸ⅱ连接，所述导向轴ⅰ和压紧气缸ⅰ均设置于固定板ⅰ上，所述导向轴ⅰ上套设有多个夹块，各夹块的一端均连接有限位块ⅰ，所述压紧气缸ⅰ的输出端与位于最外侧的限位块ⅰ连接，所述撞块ⅰ连接在固定板ⅰ的端部。

所述右加电机构包括导向轴ⅱ、压紧气缸ⅱ、固定板ⅱ、限位块ⅱ、撞块ⅱ、上探针组件和下探针组件，其中固定板ⅱ可在所述气缸安装板ⅰ和所述气缸安装板ⅱ之间移动地设置于所述底板的上方，所述固定板ⅱ的一端与所述加电气缸ⅰ连接，所述固定板ⅱ上设有上下布置的两个导向轴ⅱ，所述上探针组件和所述下探针组件分别与两个导向轴ⅱ滑动连接，所述压紧气缸ⅱ设置于所述固定板ⅱ上、且输出端与所述上探针组件和所述下探针组件连接，所述撞块ⅱ设置于所述固定板ⅱ的端部。

所述上探针组件和所述下探针组件结构相同，均包括加电探针、探针连接板及限位块ⅱ，其中探针连接板为多个、且依次套设于所述导向轴ⅱ上，各所述探针连接板的一端连接有加电探针，另一端连接有限位块ⅱ。

所述固定板ⅱ上连接有与所述导向轴ⅱ平行的限位块导向轴，所述限位块ⅱ与所述限位块导向轴滑动连接。

所述左加电机构位于所述上探针组件和所述下探针组件之间。

所述限位机构包括直线驱动机构ⅱ、固定板ⅲ、导向轴ⅲ、限位块ⅲ及导轨组件，其中导轨组件设置于底座机构上、且与直线导轨平行，所述固定板ⅲ与导轨组件滑动连接，所述直线驱动机构ⅱ设置于底座机构上、且与固定板ⅲ连接，所述导向轴ⅲ设置于固定板ⅲ上、且与导轨组件垂直，所述导向轴ⅲ上套设有多个限位块ⅲ，所述限位块ⅲ用于控制测试间距。

所述限位块ⅲ为楔形结构。

本发明具有以下优点及有益效果：

1.本发明节约生产成本，在电池厂中加电测试机构的数量远远低于治具的数量，应用此结构，一种电池治具可以生产多种电池，投入成本降低明显；

2.本发明节约空间成本，治具种类单一，可以节约摆放治具的厂房空间；

3.本发明兼容功能方便换型生产，电池厚度变化，只需更改机构中电缸伸缩参数即可完成，方便快捷；

4.本发明配合外部位置检测机构使用，对治具的精度要求降低，既可以延长治具使用寿命，也可以降低对治具的制作要求；

5.本发明自动化程度高，换型生产无需调试设备。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的底座机构的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明的底座机构的轴测图；

图5为本发明的左加电机构的结构示意图；

图6为本发明的右加电机构的结构示意图；

图7为本发明的限位机构的结构示意图。

图中：1为底座机构，2为左加电机构，3为右加电机构，4为限位机构，5为软包电池，6为避让气缸，7为直线导轨，8为底板，9为加电气缸ⅰ，10为加电气缸ⅱ，11为连接轴，12为限位螺钉ⅰ，13为限位螺钉ⅱ，14为夹块，15为导向轴ⅰ，16为固定板ⅰ，17为压紧气缸ⅰ，18为限位块ⅰ，19为撞块ⅰ，20为加电探针，21为探针连接板，22为导向轴ⅱ，23为压紧气缸ⅱ，24为固定板ⅱ，25为限位块ⅱ，26为限位块导向轴，27为撞块ⅱ，28为电缸，29为固定板ⅲ，30为导向轴ⅲ，31为限位块ⅲ，32为导轨组件，40为气缸安装板ⅰ，41为限位板ⅰ，42为限位板ⅱ，43为气缸安装板ⅱ。

具体实施方式

软包电池在现有生产过程中，在化成、分容、电压测试、ocv测试等工序需要夹持电池极耳，来完成加电和测试工作。针对不同厚度的电池，需要更换不同的电池治具，严重影响产能效率，治具成本也是成倍增加。

针对此问题，本发明提供了一种可自动补偿兼容不同厚度电池的加电测试装置，在厚度差异20mm内的电池，装置在工作过程中可自动补偿，可兼容不同电池厚度的软包电池加电及测试使用。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种兼容型软包电池加电测试装置，包括底座机构1、左加电机构2、右加电机构3、限位机构4、直线导轨7及直线驱动机构ⅰ，其中底座机构1与直线导轨7滑动连接、且与直线驱动机构ⅰ连接，左加电机构2、右加电机构3及限位机构4设置于底座机构1上，左加电机构2设置于右加电机构3的中间，左加电机构2和右加电机构3同时相向运动完成对软包电池5的夹持及加电测试，限位机构4设置于左加电机构2和右加电机构3的一侧用于控制测试间距。

如图2-4所示，底座机构1包括底板8、加电气缸ⅰ9和加电气缸ⅱ10，底板8的两端分别设有气缸安装板ⅰ40和气缸安装板ⅱ43，加电气缸ⅰ9和加电气缸ⅱ10分别安装在气缸安装板ⅰ40和气缸安装板ⅱ43上，加电气缸ⅰ9和加电气缸ⅱ10的输出端分别与左加电机构2和右加电机构3连接。

进一步地，气缸安装板ⅰ40和气缸安装板ⅱ43之间通过连接轴11连接，气缸安装板ⅰ40和气缸安装板ⅱ43的内侧分别设有限位板ⅰ41和限位板ⅱ42，限位板ⅰ41和限位板ⅱ42上分别设有限位螺钉ⅰ12和限位螺钉ⅱ13，气缸安装板ⅰ40和限位板ⅰ41之间及气缸安装板ⅱ43和限位板ⅱ42之间均设有光轴。

如图5所示，左加电机构2包括夹块14、导向轴ⅰ15、固定板ⅰ16、压紧气缸ⅰ17、限位块ⅰ18及撞块ⅰ19，其中固定板ⅰ16设置于底板8的上方、且两端与气缸安装板ⅰ40和限位板ⅰ41之间及气缸安装板ⅱ43和限位板ⅱ42之间设有的光轴滑动连接，固定板ⅰ16可在气缸安装板ⅰ40和气缸安装板ⅱ43之间移动。固定板ⅰ16的一端与加电气缸ⅱ10连接，撞块ⅰ19连接在固定板ⅰ16的端部、且位于气缸安装板ⅱ43和限位板ⅱ42之间。导向轴ⅰ15和压紧气缸ⅰ17均设置于固定板ⅰ16上，导向轴ⅰ15上套设有多个夹块14，各夹块14的一端均连接有限位块ⅰ18，压紧气缸ⅰ17的输出端与位于最外侧的限位块ⅰ18连接。

左加电机构2工作时，压紧气缸ⅰ17伸出，夹块14与限位块ⅰ18在导向轴ⅰ15上滑动，此时限位块ⅰ18与限位机构4压紧，夹块14被均匀分开并定位。加电气缸ⅱ110伸出，推动左加电机构2向左运动，撞块19至限位螺钉13被挡停，加电动作完成。

如图6所示，右加电机构3包括导向轴ⅱ22、压紧气缸ⅱ23、固定板ⅱ24、限位块ⅱ25、撞块ⅱ27、上探针组件和下探针组件，其中固定板ⅱ24设置于底板8的上方、且两端与气缸安装板ⅰ40和限位板ⅰ41之间及气缸安装板ⅱ43和限位板ⅱ42之间设有的光轴滑动连接，固定板ⅱ24可在气缸安装板ⅰ40和气缸安装板ⅱ43之间移动，固定板ⅱ24的一端与加电气缸ⅰ9连接，撞块ⅱ27连接在固定板ⅱ24的端部、且位于气缸安装板ⅰ40和限位板ⅰ41之间。固定板ⅱ24上设有上下布置的两个导向轴ⅱ22，上探针组件和下探针组件分别与两个导向轴ⅱ22滑动连接，压紧气缸ⅱ23设置于固定板ⅱ24上、且输出端与上探针组件和下探针组件连接。

上探针组件和下探针组件结构相同，均包括加电探针20、探针连接板21及限位块ⅱ25，其中探针连接板21为多个、且依次套设于导向轴ⅱ22上，各探针连接板21的一端连接有加电探针20，另一端连接有限位块ⅱ25。

固定板ⅱ24上连接有与导向轴ⅱ22平行的限位块导向轴26，限位块ⅱ25与限位块导向轴26滑动连接。

左加电机构2位于上探针组件和下探针组件之间。

右加电机构3工作时，压紧气缸ⅱ23伸出，加电探针20、探针连接板21与限位块ⅱ25在导向轴ⅱ22上滑动，限位块导向轴26辅助导向，此时限位块ⅱ25与限位机构4压紧，加电探针20被均匀分开并定位。加电气缸ⅰ9伸出，推动右加电机构3向右运动，撞块27至限位螺钉12被挡停，加电动作完成。

如图7所示，限位机构4包括直线驱动机构ⅱ、固定板ⅲ29、导向轴ⅲ30、限位块ⅲ31及导轨组件32，其中导轨组件32设置于底座机构1的底板8上、且与直线导轨7平行，固定板ⅲ29与导轨组件32滑动连接，直线驱动机构ⅱ设置于底座机构1的底板8上、且与固定板ⅲ29连接，导向轴ⅲ30设置于固定板ⅲ29上、且与导轨组件32垂直，导向轴ⅲ30上套设有多个限位块ⅲ31，各限位块ⅲ31均为楔形结构，用于控制测试间距。

本发明的实施例中，固定板ⅲ29上设有从下至上设置的三个导向轴ⅲ30，三个导向轴ⅲ30上分别设有三组限位块ⅲ31，三组限位块ⅲ31分别对上探针组件、下探针组件及左加电机构2进行测试间距调整。直线驱动机构ⅰ为避让气缸6，直线驱动机构ⅱ为电缸28。

电缸28针对不同厚度的电池，调整伸出及缩回的距离，带动限位块ⅲ31在导轨组件32上前后运动，三组限位块ⅲ31的斜面分别插入限位块ⅰ18及两组限位块25ⅱ中，调整夹块14和加电探针20的间距，同时限位块ⅲ31在导向轴ⅲ30上滑动。

本发明的工作原理是：

当托盘治具夹持软包电池5需要加电测试时，避让气缸6伸出，带动底座机构1、左加电机构2、右加电机构3、限位机构4在直线导轨7上向前运动，限位机构4控制测试间距，左加电机构2、右加电机构3同时相向运动完成加电测试。

加电测试时，加电气缸ⅰ9伸出，推动右加电机构3向右运动，撞块ⅱ27至限位螺钉12被挡停；加电气缸ⅱ10伸出，推动左加电机构2向左运动，撞块ⅰ19至限位螺钉13被挡停。夹块14与加电探针20协同作用，对软包电池5进行夹持及完成加电测试。

综上所述，底座机构主要实现加电测试机构的伸缩运动，来完成对电池极耳的夹持，调整限位螺钉来控制双向加电机构夹持中心为极耳中心。左加电机构在电池加电测试时，压紧气缸伸出，此时限位块被限位机构卡住，夹块在导向轴上移动，间距被均匀分隔，为加电测试做准备。右加电机构在电池加电测试时，压紧气缸伸出，此时限位块被限位机构卡住，探针连接板在导向轴上移动，探针间距被均匀分隔，为加电测试做准备。限位机构针对不同厚度电池，电缸控制限位块前后伸缩的距离，限位块本体配合面带有斜面，以此控制加电机构夹块和探针的间距，为不同厚度电池加电测试。

本发明配合外部位置检测机构使用，对治具的精度要求降低，既可以延长治具使用寿命，也可以降低对治具的制作要求，自动化程度高，换型生产无需调试设备。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。