蓄电池电解液保持能力检测装置及方法与流程

本发明涉及一种检测装置，特别涉及一种蓄电池电解液保持能力检测装置及方法，属于机械技术领域。

背景技术：

伴随着经济的迅猛发展、全球能源危机日益严重、且随着科技的迅猛发展和环保意识的日益增强，蓄电池产业在国内外发展势头强劲。与此同时，目前国内外对蓄电池的检测愈加重视，对各类蓄电池都制定了严苛的检测标准，更覆盖从设计，研制，生产到终端运用的各个阶段。对于标准检测项目的专业检测设备需求日益显现，很多新型的项目都需要开发专门的检测设备才能完成，例如强制内部短路设备等。

蓄电池的检测主要集中在性能和安全方面，而蓄电池外壳方面的检测在ansi/ul2575-2012、ieee1625-2008、gb/t23638-2009、gb/t5008.1-2013、gso34/35等标准中都有涉及。蓄电池外壳的材质目前分为这几种；电池芯：铝壳，钢壳，软包铝塑膜等；电池组：塑料，铝壳，钢壳等。

针对上述标准中关于蓄电池壳体安全性的检测项目，需要研制专门的铅酸蓄蓄电池电解液保持能力检测设备，然而这种设备在解决实际需求的同时，对电池研发和早期测试提供了良好的平台，从而降低电池企业风险，减小成本，填补该方面测试的国内空白。

蓄蓄电池电解液保持能力检测，是目前蓄电池相关测试领域比较薄弱的一个环节，相关的测试标准及测试规范也在逐步的建立中，与之相关的蓄电池壳体安全性能检测设备的研发产业也处于相对前沿。随着蓄电池壳体安全性能的关注逐渐提升，相关检测方法更加规范，有助于减少电池事故隐患，有助于提高蓄电池产品的整体安全性能，提高国际竞争力，社会经济效益显著。

例如，在cn204085815u中公开了一种蓄电池气密性检测装置，其通过在枪体上设置有可以调节控制阀开启或关闭的控制栓来调节气源气压；以及，cn102721534b中公开了蓄电池安全阀检测方法及其装置，其采用计算机及测试软件运行自动控制i/o模块来调节气体流量计气流量及其气源调整模块输出气压值；cn103825057b中公开了一种蓄电池液面检测及调整装置，其通过限位机构和支架倾斜角度从而判断蓄电池的液面高度；以上现有技术中公开的蓄电池液面检测及调整装置中均未公开铅酸蓄蓄电池电解液保持能力检测设备。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种蓄电池电解液保持能力检测装置及方法，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明一典型实施案例中提供了一种蓄电池电解液保持能力检测装置，其包括：

样品测试平台，其活动设置在支撑架上，并至少用于承载被测样品；

平移机构，其与所述样品测试平台传动连接，并用于驱使所述样品测试平台沿第一水平方向平移运动；

翻转机构，其与所述样品测试平台传动连接，并用于驱使所述样品测试平台绕水平轴翻转，所述水平轴的轴线沿第二水平方向设置，所述第一水平方向与第二水平方向垂直设置；

旋转机构，其能够与被测样品传动配合，并至少用于驱使所述被测样品绕竖直轴旋转；

其中，所述平移机构、翻转机构以及旋转机构设置在所述支撑架上。

进一步的，所述翻转机构还与所述平移机构传动连接，并能够在所述平移机构的驱使下与所述样品测试平台一起沿第一水平方向平移运动。

更进一步的，所述平移机构包括第一驱动机构以及与所述第一驱动机构传动连接的滚珠丝杠，所述第一驱动机构为直线驱动机构，所述滚珠丝杠包括沿第一水平方向固定设置在支撑架上的螺杆以及活动设置在螺杆上的螺母，所述样品测试平台与所述螺母铰接，并能够随所述螺母一起沿所述螺杆的轴向运动。

进一步的，所述螺母上固定设置有一卡块，所述样品测试平台具有一沿第二水平方向设置的转轴，所述转轴与所述卡块枢轴连接。

进一步的，所述翻转机构包括第二驱动机构，所述第二驱动机构的运动部件与所述样品测试平台活动连接。

更进一步的，所述第二驱动机构设置在一安装底座上，所述安装底座与所述螺母固定连接，所述第二驱动机构均为直线驱动机构。

更进一步的，所述样品测试平台包括第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板与第二支撑板之间呈角度固定连接，其中，所述第一支撑板具有用于承载被测样品的工作台面，所述第一支撑板上设置有所述的转轴，且所述第一支撑板上设置有可供旋转机构的运动部件穿过的开口，所述第一支撑板上还设置有防护栏。

进一步的，所述旋转机构包括第三驱动机构和第四驱动机构，所述第三驱动机构与所述第四驱动机构传动连接，并能够在所述第四驱动机构的驱使下沿竖直方向运动，所述第三驱动机构能够与所述被测样品传动连接，并能够驱使所述被测样品绕竖直轴旋转；其中，所述第三驱动机构在沿竖直方向向上运动过程中能够与所述被测样品接触，并使所述被测样品与所述第三驱动机构一起沿竖直方向向上运动；其中，所述旋转机构还包括一转盘，所述转盘与所述第三驱动机构传动连接，所述被测样品能够被安置在所述转盘上，并随所述转盘一起旋转；所述第三驱动机构为旋转驱动机构，所述第四驱动机构为直线驱动机构。

进一步的，所述支撑架上还设置有与所述样品测试平台相配合的减震部件。

进一步的，所述的蓄电池电解液保持能力检测装置，其特征在于还包括控制组件，所述控制组件与所述平移机构、翻转机构和旋转机构连接。

本发明一典型实施案例中还提供了一种蓄电池电解液保持能力检测方法，其包括：

提供所述的蓄电池电解液保持能力检测装置；

以平移机构驱使样品测试平台行进至所需的测试工位；

将作为待测试样品的蓄电池放置在样品测试平台上，并使所述待测试样品的长边平行于第一水平方向；

以翻转机构驱使样品测试平台及待测试样品向待测试样品的第一侧面所在方向翻转设定次数，每次翻转设定角度并保持设定时间；

以旋转机构驱使样品测试平台上的待测试样品旋转至待测试样品的第二侧面到达初始状态下所述第一侧面所在位置，此时再以翻转机构驱使样品测试平台及待测试样品向待测试样品的第二侧面所在方向翻转设定次数，每次翻转设定角度并保持设定时间；

以旋转机构驱使样品测试平台上的待测试样品旋转至待测试样品的第三侧面到达初始状态下所述第一侧面所在位置，此时再以翻转机构驱使样品测试平台及待测试样品向待测试样品的第三侧面所在方向翻转设定次数，每次翻转设定角度并保持设定时间；

以旋转机构驱使样品测试平台上的待测试样品旋转至待测试样品的第四侧面到达初始状态下所述第一侧面所在位置，此时再以翻转机构驱使样品测试平台及待测试样品向待测试样品的第四侧面所在方向翻转设定次数，每次翻转设定角度并保持设定时间；

其中，所述的设定角度为大于0°而小于90°，优选为45°。

与现有技术相比，本发明的优点包括：

1)本发明一典型实施案例提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置能够适用于各个尺寸的铅酸蓄电池，并能够实现使铅酸蓄电池自动进行前后左右四个方向的45°倾斜及恢复竖直状态；

2)本发明一典型实施案例提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置采用旋转和翻转两个动作实现被测样品在4个方向上的倾斜；

3)本发明一典型实施案例提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置的行程固定，可精确控制时间；

4)本发明一典型实施案例提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置使用时不受被测样品的类型、大小等影响；

5)本发明一典型实施案例提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置的结构简单，造价低，并能够达到预期的试验效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是本发明一典型实施案例中提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置的结构示意图；

图1b是本发明一典型实施案例中提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置的正视图；

图2a是本发明一典型实施案例中一种蓄电池电解液保持能力检测装置的平移机构的结构示意图；

图2b是本发明一典型实施案例中一种蓄电池电解液保持能力检测装置的平移机构的正视图；

图2c是本发明一典型实施案例中一种蓄电池电解液保持能力检测装置的平移机构、翻转机构的结构示意图；

图3a是本发明一典型实施案例中一种蓄电池电解液保持能力检测装置的翻转机构与测试平台的结构示意图；

图3b是本发明一典型实施案例中一种蓄电池电解液保持能力检测装置的翻转机构与测试平台的正视图；

图3c是本发明一典型实施案例中一种蓄电池电解液保持能力检测装置的翻转机构与测试平台的侧视图；

图4a是本发明一典型实施案例中一种蓄电池电解液保持能力检测装置的旋转机构的结构示意图；

图4b是本发明一典型实施案例中一种蓄电池电解液保持能力检测装置的旋转机构的正视图；

图4c是本发明一典型实施案例中一种蓄电池电解液保持能力检测装置的旋转驱动机构的沿a-a的剖面图；

图5是本发明一典型实施案例中一种蓄电池电解液保持能力检测装置的样品测试平台的结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

现有技术中的蓄电池倾斜检测的设备多采用通过限位机构和支架倾斜角度进行蓄电池倾斜检测，但本发明一典型实施案例中提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置采用转盘及倾斜结合方式实现被测样品的多方位的倾斜。

本发明一典型实施案例中提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置，可以用于检测铅酸蓄蓄电池电解液的保持能力，该装置是通过gb/t5008.1-2013《起动用铅酸蓄电池第1部分:技术条件和试验方法》中对电解液保持测试项目理解基础上设计的，它能够满足对铅酸蓄电池壳体的安全可靠性的检测。

本发明一典型实施案例中提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置能够满足标准gb/t5008.1-2013、gb/t23638-2009、gso34/35-2007中的电解液保持测试，操作界面可视化程度高，测试全程实现人机分离的自动化测试；样品测试平台同时满足各中规格的起动型铅酸蓄电池测试，并设置有防护栏来防止意外摔落。

具体的，请参阅图1a、图1b，本发明一典型实施案例中提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置，其包括：

样品测试平台400，其活动设置在支撑架600上，并至少用于承载被测样品；

平移机构100，其与样品测试平台400传动连接，并用于驱使样品测试平台400沿第一水平方向平移运动；

翻转机构200，其与所述样品测试平台400传动连接，并用于驱使所述样品测试平台400绕水平轴翻转，所述水平轴的轴线沿第二水平方向设置，所述第一水平方向与第二水平方向垂直设置；

旋转机构300，其能够与被测样品传动配合，并至少用于驱使所述被测样品绕竖直轴旋转；

其中，所述平移机构100、翻转机构200以及旋转机构300设置在所述支撑架600上。

具体的，请参阅图1a、图5，该样品测试平台400包括水平设置的第一支撑板410和竖直设置的第二支撑板420，该第一支撑板410与第二支撑板420垂直固定连接，以及，在第一支撑板410与第二支撑板420之间还固定设置有连接架体430，该连接架体430上设置有用于连接水平轴的轴套431；其中，所述第一支撑板410具有用于承载被测样品的工作台面，且所述第一支撑板上设置有可供旋转机构的运动部件穿过的开口411，待测样品被安置在具有开口411的区域；具体的，在第一支撑板410上还设置有防护栏，以防止位于第一支撑板410上的待测样品滑落，其具体结构和形式可以采用现有技术中的结构实现，在此不再赘述。

具体的，请再次参阅图1a、图3a，翻转机构200还与平移机构100传动连接，并能够在所述平移机构100的驱使下与所述样品测试平台400一起沿第一水平方向平移运动，所述翻转机构200能够在所述样品测试平台400沿第一水平方向水平运动过程中驱使所述样品测试平台400以水平轴660为轴翻转。

具体的，请参阅图1a、2a、图2b、图2c、图3a，在支撑架600上具有两条沿第一方向平行设置的滑轨610，该滑轨610上活动设置有滑块620，滑块620上固定设置有滑块固定座630，滑块固定座630上固定设置有轴承套640，轴承套640内设置有轴承650，轴承650与一水平轴660连接，例如，轴承650的外圈与轴承套640固定连接，该水平轴660与该轴承650的内圈固定连接，其中，该水平轴660的轴向沿第二水平方向设置并与样品测试平台400的轴套431固定连接或一体设置，从而使得该样品测试平台400能够以该水平轴660为轴翻转，同时，该样品测试平台400能够随滑块620一起沿滑轨610平移运动。

具体的，请再次参阅2a、图2b、图2c，该平移机构100包括第一驱动机构110以及与所述第一驱动机构110传动连接的滚珠丝杠，该滚珠丝杠包括沿第一水平方向固定设置在支撑架150上的螺杆120以及活动设置在螺杆(螺杆与滑轨平行设置)120上的螺母130，该螺母130上固定设置有螺母固定座131，该螺母固定座131上还固定设置有一卡块140，该卡块140与水平轴660枢轴连接，或者，该卡块140与滑块620固定连接，以使该样品测试平台400能够与螺母130一起在第一驱动机构110的驱使下沿滑轨610平移运动，同时该样品测试平台400还能够以水平轴660为轴翻转，其中，第一驱动机构110为直线驱动机构，例如，该第一驱动机构110可以是直线气缸等。

具体的，该支撑架600上还设置有与样品测试平台400配合的减震部件670，当样品测试平台400在被翻转机构驱使以水平轴660为轴翻转落下时，该减震部件670位于样品测试平台400与支撑架600之间，进而对支撑架600和样品测试平台400起到缓冲作用，以减小样品测试平台400对支撑架600的冲击，其中，减震部件670的结构和材质可以采用现有已知的结构和材质实现，在此不再赘述。

具体的，请参阅图1a、图3a、图3b，该翻转机构200包括第二驱动机构，该第二驱动机构与测试平台400传动连接，并能够驱使测试平台400以水平轴660为轴翻转；其中，第二驱动机构安装在一连接支架680上，该连接支架680与支撑架上的滑块620固定连接，并能够随滑块一起沿滑轨610平移运动。

具体的，该第二驱动机构为直线驱动机构，例如，该第二驱动机构为直线气缸，该直线气缸的活塞杆210的一端与测试平台400固定连接。

具体的，请参阅图1a、图4a、图4b、图4c，该旋转机构300包括第三驱动机构311和第四驱动机构321，该第三驱动机构311为旋转驱动机构，例如，第三驱动机构311为驱动电机，其能够驱使待测样品以竖直轴为轴旋转，该第四驱动机构321为直线驱动机构，例如，第四驱动机构为直线气缸，第四驱动机构321用于驱使第三驱动机构311沿竖直轴运动以使第三驱动机构311与待测样品接触进而带动待测样品旋转。

具体的，该第三驱动机构311与第四驱动机构321传动连接，并能够在第四驱动机构321的驱使下沿竖直轴方向(该竖直轴方向可以是第四驱动机构的传动轴的轴向方向或第三驱动机构的传动轴的轴向方向)运动。

具体的，请参阅图图4a、图4b、图4c，该第三驱动机构311固定在一支撑底座330上，盖支撑底座330与第四驱动机构321的传动轴322固定连接，支撑底座330还以滑动或滚动的方式与安装在支撑架600上的导轨340活动配合，支撑底座330能够沿导轨340平移运动，该第三驱动机构311的旋转轴312的一端固定设置有一转盘310，该转盘的直径小于测试平台400上开口411的宽度或直径，以使第三驱动机构311在第四驱动机构321的驱使下沿竖直轴向上运动过程中，该转盘310能够穿过开口411并与待测样品接触，使待测样品被设置在转盘313上。

具体的，该支撑底座330还固定设置有一连接轴套315，该连接轴套315内设置有一轴承314.，该轴承314的内圈与旋转轴312固定连接，该连接轴套315在对旋转轴312起到固定支撑作用的同时不会影响旋转轴的转动。

具体的，该蓄电池电解液保持能力检测装置还包括控制组件，所述控制组件与所述平移机构、翻转机构和旋转机构连接，该控制组件可以是plc控制组件，其可以采用现有的控制组件，其中涉及的数控程序、软件等均可以通过市购获得。

具体的，该蓄电池电解液保持能力检测装置还包括操控显示屏等操控显示屏也设置在支撑架600上。

本发明一典型实施案例中还提供了一种蓄电池电解液保持能力检测方法，其包括：

提供所述的蓄电池电解液保持能力检测装置；

以平移机构100驱使样品测试平台400行进至所需的测试工位；

将作为待测试样品的蓄电池放置在样品测试平台400上，并使所述待测试样品的长边平行于第一水平方向；

以翻转机构200驱使样品测试平台400及待测试样品向待测试样品的第一侧面所在方向翻转设定次数，每次翻转设定角度并保持设定时间；

以旋转机构300驱使样品测试平台上的待测试样品旋转至待测试样品的第二侧面到达初始状态下所述第一侧面所在位置，此时再以翻转机构驱使样品测试平台及待测试样品向待测试样品的第二侧面所在方向翻转设定次数，每次翻转设定角度并保持设定时间；

以旋转机构驱使样品测试平台上的待测试样品旋转至待测试样品的第三侧面到达初始状态下所述第一侧面所在位置，此时再以翻转机构驱使样品测试平台及待测试样品向待测试样品的第三侧面所在方向翻转设定次数，每次翻转设定角度并保持设定时间；

以旋转机构驱使样品测试平台上的待测试样品旋转至待测试样品的第四侧面到达初始状态下所述第一侧面所在位置，此时再以翻转机构驱使样品测试平台及待测试样品向待测试样品的第四侧面所在方向翻转设定次数，每次翻转设定角度并保持设定时间；

其中，所述的设定角度为大于0°而小于90°，优选为45°。

具体的，采用如图1-5中所示的一种蓄电池电解液保持能力检测装置对铅酸蓄蓄电池电解液的保持能力进行检测的流程可以包括：

2.1)试验材料准备：待测的铅酸蓄电池、钢卷尺、铅酸蓄蓄电池电解液保持能力检测设备、空气压缩机、摄像机、黄沙箱、橡胶手套；旋紧蓄电池液孔塞，保持蓄电池样品表面干净整洁，无电解液。

2.2)设置调试设备参数，包括倾斜次数、倾斜间隔时间、倾斜保持时间等；用钢卷尺测量测试样品的长度和宽度，进行相应的输入设置，被测样品的长边一定要平行于水平进给轴。

2.3)试验运行过程

试验开始，使水平轴将按照设定的测试样品品的长度运行到合适的位置，然后放置被测样品，样品的长边一定要平行于水平进给轴，保持样品的中心与旋转机构的旋转轴的中心重合；

检查参数正常后，以翻转机构和旋转机构配合，按照设定参数进行试验，例如，使蓄电池向前、后、左、右四个方向依次倾斜，每次倾斜间隔时间为30s；蓄电池在1s内，由垂直位置倾斜45度，蓄电池在这个位置上保持3s,蓄电池在1s内，由倾斜位置恢复到垂直位置；

试验结束后，使测试装置复位，目测样品表面有无电解液溅出。

需要注意的是：试验过程中如果出现电解液的泄漏，在测试结束后保存影像资料，使用橡胶手套将样品移入黄沙箱存放，泄漏或溅出的酸性电解液需用小苏打进行中和后擦净。

本发明一典型实施案例提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置能够适用于各个尺寸的铅酸蓄电池，并能够实现使铅酸蓄电池自动进行前后左右四个方向的45°倾斜及恢复竖直状态；以及，本发明一典型实施案例提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置采用旋转和翻转两个动作实现被测样品在4个方向上的倾斜；且本发明一典型实施案例提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置的行程固定，可精确控制时间；又及，本发明一典型实施案例提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置使用时不受被测样品的类型、大小等影响。

本发明一典型实施案例提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置的结构简单，造价低，并能够达到预期的试验效果；另外，本发明一典型实施案例提供的一种蓄电池电解液保持能力检测装置填补了铅酸蓄电池壳体相关检测项目的空白，有效降低电池企业的开发风险，减少了研发成本。

应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。