电池检测设备及电池检测工艺

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电池检测设备及电池检测工艺\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种电池检测设备及电池检测工艺。\n背景技术\n[0002] 目前，锂电池检测所采用单个电池检测或机械转盘式电池检测，效率低，机械转盘式每秒可以检测电池3个，然而噪声污染大，能耗大等缺点，市面上所涉及的锂电池检测设备，在不良品摆放和良品补差都是靠人工，生产成本提高，工人工作量大等不足。\n发明内容\n[0003] 为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可实现生产工艺合理化，节省人力，提高生产效率的电池检测设备。\n[0004] 本发明的一种电池检测设备，用以检测放置在料盒内的电池，所述料盒具有裸露电池阳极和阴极的开口，所述电池检测设备包括架体、设置在所述架体上的传输装置、检测系统、取补料系统及控制所述传输装置、检测系统、取补料系统的控制系统，所述料盒放置在所述传输装置上，且由所述传输装置传输依次经过检测系统和取补料系统，所述检测系统包括设置在所述传输装置相对两侧的第一探针和第二探针及驱动所述第一探针和/或第二探针移动以使第一探针和第二探针分别与电池的阳极和阴极电接触的升降装置，所述取补料系统包括机械手，所述第一探针和第二探针与所述控制系统信号连接，所述控制系统在第一探针和第二探针与料盒内的电池阳极和阴极电接触时，分析所述料盒内的每个电池参数并得出分析情况，所述控制系统根据分析情况控制所述机械手将料盒内不符合参数范围的电池从料盒内移出，进而控制机械手将符合参数范围的电池移入料盒内以填补料盒内的空位。\n[0005] 进一步的，所述检测系统还包括固定所述第一探针的第一探针板和固定所述第二探针的第二探针板，所述升降装置驱动所述第一探针板和/或第二探针板移动。\n[0006] 进一步的，所述机械手包括抓取电池的抓取装置和设置在所述抓取装置一侧的限位块，所述抓取装置包括吸盘、固定所述吸盘的安装板、设置在所述安装板上方的固定板及固定在所述安装板上的导向杆，所述固定板上开设有通孔，所述导向杆穿过所述通孔，所述导向杆上设置有止挡块和抵持板，所述止挡块位于所述安装板的上方且直径大于通孔，所述限位块位于所述抵持板的上方以限制所述抵持板向上移动。\n[0007] 进一步的，所述安装板与固定板之间设置有弹性件，所述弹性件套设在所述导向杆上。\n[0008] 进一步的，所述机械手还包括固定所述抓取装置且驱动所述抓取装置沿架体的高度方向移动的Y轴位移装置、固定所述Y轴位移装置且驱动所述Y轴位移装置沿架体的纵长方向移动的X轴位移装置及固定所述X轴位移装置且驱动所述X轴位移装置沿架体的宽度方向移动的Z轴位移装置。\n[0009] 进一步的，所述机械手包括对称设置的取料机械手和补料机械手。\n[0010] 进一步的，所述电池检测设备还包括分别设置在所述检测系统和取补料系统内的定位机构，所述料盒底部具有定位柱，所述定位机构包括定位板、驱动所述定位板上下移动的气缸，所述定位板上设置有与所述定位柱配合的定位孔，所述定位机构的一侧设置有感应所述料盒位置的接近传感器，所述气缸根据所述接近传感器的信号启动。\n[0011] 进一步的，所述电池检测设备还包括分别设置在所述检测系统和取补料系统内的止挡机构，所述止挡机构包括抵持料盒前侧的止挡件和驱动所述止挡件上下移动的止挡驱动件。\n[0012] 进一步的，所述取补料系统的一侧设置有用以放置不同参数范围的电池的料盒的辅助台，所述辅助台上设置有抽屉滑轨组件、设置在所述抽屉滑轨组件上的抽拉平台和接近传感器，所述抽拉平台上开设有销孔，所述辅助台上还设置有平台定位机构，所述平台定位机构包括插入至所述销孔内的定位销和驱动所述定位销上下移动的定位气缸。\n[0013] 本发明还提供了一种电池检测工艺，用于电池检测设备，其中电池检测设备包括传输装置、检测系统、取补料系统及控制所述传输装置、检测系统和取补料系统的控制系统，所述检测系统包括探针，所述取补料系统包括机械手，所述电池检测工艺包括如下步骤：\n[0014] S1：启动控制系统，将装有电池的料盒放置在传输装置上，传输装置启动；\n[0015] S2：当料盒输送到检测系统时，检测系统启动，探针与料盒内的电池电性连接，控制系统分析料盒内的每个电池的参数，并给出分析情况；当控制系统分析完料盒内所有电池参数后，探针与料盒内的电池断开；\n[0016] S3：传输装置将经过检测系统的料盒输送至取补料系统，取补料系统启动，控制系统根据所述步骤S2中的分析情况控制所述机械手将料盒内不符合参数范围的电池从料盒内移出，然后控制机械手将符合参数范围的电池移入料盒内以填补料盒内的空位。\n[0017] 借由上述方案，本发明至少具有以下优点：通过使用本发明的电池检测设备和电池检测工艺，实现自动化检测电池及挑出不良品和补满料盒，从而实现生产工艺合理化，节省了人力，提高了生产效率。\n[0018] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。\n附图说明\n[0019] 图1是本发明电池检测设备的结构示意图；\n[0020] 图2是图1所示的电池检测设备的部分结构的示意图；\n[0021] 图3是图2中第一探针的结构示意图；\n[0022] 图4是图1中定位机构的结构示意图；\n[0023] 图5是图1中抓取装置的结构示意图；\n[0024] 图6是图1中抽屉滑轨组件、抽拉平台、第三接近传感器及平台定位机构的组装图；\n[0025] 图7是另一种止挡机构的结构示意图。\n具体实施方式\n[0026] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。\n[0027] 参见图1至图7，本发明一较佳实施例所述的一种电池检测设备用以检测放置在料盒100内的电池(未标号)，该料盒100具有相对设置的顶开口101和底面(未图示)及自底面向上延伸形成的侧壁102，该底面和侧壁102围设形成放置电池的容置腔(未标号)，该料盒\n100的底面开设有底开口(未图示)，底开口的数量和位置对应料盒100内能收容的电池的数量和位置设置，该顶开口101和底开口用以裸露电池的阳极和阴极，所述料盒100底部具有定位柱103。该电池检测设备包括架体10、设置在所述架体10上的传输装置20、检测系统30、取补料系统40、控制所述传输装置20、检测系统30、取补料系统40的控制系统(未图示)、分别设置在所述检测系统30和取补料系统40内的定位机构及分别设置在所述检测系统30和取补料系统40内的止挡机构，所述料盒100放置在所述传输装置20上，且由所述传输装置20传输依次经过检测系统30和取补料系统40。所述架体10包括支撑架11、沿纵长方向延伸的主工作台12及固定在主工作台12一侧的辅助台13，该支撑架11支撑固定主工作台12，所述主工作台12分为四段区域，依次为进料段121、检测段122、取补料段123和出料段124，所述出料段124的尾端设置有挡料板125，以防止料盒100从架体10上掉落。所述传输装置20布置在主工作台12上，在本实施例中，所述检测系统30设置在检测段122，取补料系统40设置在取补料段123，该传输装置20包括设置在进料段121的板链(未标号)、设置在出料段124的辊轮组件(未标号)、横跨检测段122和取补料段123的板链(未标号)及分别驱动所述辊轮组件和板链的电机(未标号)。当然，在其他实施方式中，该传输装置20可以是仅为一种结构，该传输装置20可以为横跨进料段121、检测段122、取补料段123和出料段124的传动链等。\n[0028] 所述检测系统30包括固定在所述主工作台12上的罩体31、设置在所述传输装置20相对两侧的第一探针(未图示)和第二探针32、固定所述第一探针的第一探针板33和固定所述第二探针32的第二探针板34、驱动所述第一探针板33和/或第二探针板34移动以使第一探针和第二探针32分别与电池的阴极和阳极电接触的升降装置35及第一位置传感器(未图示)。所述罩体31内形成有收纳空间36，该第一探针板33设置在收纳空间36内，第一探针板\n33固定在罩体31的内顶壁上，第一探针板33与罩体31之间通过抽屉滑轨组件(未标号)固定，第二探针板34包括呈矩阵设置的四块，四块第二探针板34上均匀分布有第二探针32，升降装置35驱动第二探针板34移动以使第二探针板34上的第二探针32与电池的阴极接触，同时第二探针32推动电池上移直至电池的阳极与第一探针接触。所述升降装置35包括四个分别与第二探针板34连接并驱动对应的第二探针板34移动的探针板气缸351。在本实施例中，升降装置35仅驱动第二探针板34运动。诚然，该升降装置35也同时驱动第一探针板33和第二探针板34移动以使第一探针和第二探针32与电池电接触，或者升降装置35仅驱动第一探针板33移动以使第一探针与电池阳极电接触后，再由第一探针将电池下压，直至电池的阴极与第二探针32接触，又或者，不设置第一探针板33和第二探针板34，而直接由升降装置35驱动第一探针和/或第二探针32位移。所述第一探针和第二探针32结构相同，均包括探针本体321、设置在所述探针本体321端部的探针头323及夹持在所述探针头323和探针本体321之间的弹性件。所述第一探针和第二探针32与所述控制系统信号连接，所述控制系统在第一探针和第二探针32与料盒100内的电池阳极和阴极电接触时，分析所述料盒100内的每个电池的参数并得出分析情况，其中每个电池有一个ID身份，控制系统检测该ID身份即附带检测电池的所有电化学参数，所述控制系统根据分析情况控制所述取补料系统40将料盒\n100内不符合参数范围(该参数范围为检测时根据实际需求预置在控制系统内的电池的比对参数范围)的电池从料盒100内移出，进而控制取补料系统40将符合参数范围的电池移入料盒100内以填补料盒100内的空位。\n[0029] 设置在该检测系统内的定位机构和止挡机构分别命名为第一定位机构50和第一止挡机构60。该第一定位机构50包括第一定位板51、设置在所述第一定位板51下方的第一气缸推板52、位于第一气缸推板52下方的第一气缸固定板53、连接第一定位板51和第一气缸推板52的第一连接杆54及固定在所述第一气缸固定板53上且与所述第一气缸推板52连接的第一顶升气缸54，所述第一定位板51上设置有与所述料盒100的定位柱103配合的第一定位孔511，所述第一定位板51、第一气缸推板52和第一气缸固定板53均平行设置，所述探针板气缸351固定在所述第一气缸推板52上，所述第二探针板34位于第一定位板51的下方，该第一定位板51上还开设有供第二探针32穿过的探针孔512，所述第一气缸推板52上设置有导向柱55，所述第一气缸固定板53上开始有供导向柱55穿过的导向孔56。所述第一定位机构50固定在架体10上。在本实施例中，该第一止挡机构60包括抵持料盒100前侧的第一止挡件61和驱动所述第一止挡件61上下移动的第一止挡驱动件62，该第一止挡驱动件62为固定在罩体31上的气缸。请参见图7，在其他实施方式中，该第一止挡机构60’结构如下：包括第一止挡件61’、设置在所述第一止挡件61’下方的推移板62’、与所述推移板62’连接并推动该推移板61’移动的第一止挡驱动件63’及连接该第一止挡板61’和推移板62’的连杆\n64’，该第一止挡件61’为止挡板，该第一止挡驱动件63’为气缸。第一接近传感器设置在第一定位机构50的一侧，所述第一接近传感器感应料盒100位置，所述第一顶升气缸54根据所述第一接近传感器的信号启动。\n[0030] 上述检测系统30工作方式如下：当料盒100进入到检测段122时，料盒100在传输装置20的驱动下往前移动直至撞击第一止挡机构60的第一止挡板61，此时第一接近传感器检测到料盒100并发出信号至控制系统，控制系统接收到第一接近传感器的信号控制第一顶升气缸54启动，第一顶升气缸54驱动第一气缸推板52向上运行，第一定位板51随第一气缸推板52向上移动直至料盒100上的定位柱103插入至第一定位板51上的第一定位孔511实现定位，然后探针板气缸351启动，驱动第二探针板34向上移动，第二探针板34上的第二探针\n32与电池的阴极接触，探针板气缸351继续推动第二探针板34向上移动，由于第二探针32与电池相对作用，第二探针32的弹性件被挤压，第二探针32的探针头323向下为了位移，探针板气缸351仍然继续推动第二探针板34向上移动，电池被第二探针32向上推动后电池的阳极与第一探针板33上的第一探针接触，实现第一探针、第二探针32与电池电连接，在此需要说明的是，由于第一探针设置有弹性件，当第二探针32将电池向上推动时，可以防止电池与第一探针的撞击，又该弹性件还可以使得电池的阳极与第一探针的探针头323充分接触，此时，控制系统通过第一探针和第二探针32与料盒100内的所有电池电连接，控制系统分析料盒100内的每个电池的参数并得出分析情况，至此检测系统30对该料盒100内的电池检测完成，控制系统控制探针板气缸351再次启动，探针板气缸351驱动第二探针板34向下移动，电池在重力的作用下下移，电池的阳极与第一探针分离，探针板气缸351继续驱动第二探针板\n34向下移动，第二探针32与电池阴极分离，由于之前推动电池向上运动时，第二探针32的弹性件被挤压，所以，当第二探针32与电池分离时，第二探针32的弹性件可以起到缓冲的作用，防止电池与料盒100底部发生撞击，当第二探针32缩回至探针孔512的下方时，控制系统控制第一顶升气缸54再次启动，第一顶升气缸54驱动第一气缸推板52向下移动，第一定位板51随第一气缸推板52下移，直至料盒100上的定位柱103从第一定位板51上的第一定位孔\n511内移出，控制系统控制第一止挡机构60的气缸62启动，气缸62驱动第一止挡件62下移，料盒100在传输装置20的驱动下向前移动，当料盒100越过第一接近传感器后，控制系统再次启动第一止挡机构60的气缸62启动，气缸62驱动第一止挡板61复位。在此需要说明的是，由于每个电池具有一个ID身份，检测系统通过检测电池的ID身份来分析电池的参数是否在检测系统预置的参数范围内，在本实施例中，控制系统的分析情况为合格与不合格，其具体为，当检测到的电池参数不在预置参数范围内时，则判断该电池不合格，当检测到的电池参数在预置参数范围内时，则判断该电池合格。当然，在其他实施方式中，除分析合格与不合格外，还可以将合格细分成多档，从而提高产品一致性精度。\n[0031] 在本实施例中，所述取补料系统40包括对称设置且固定在架体10上的两个机械手和两个位置传感器(未图示)，两个机械手可分别命名为取料机械手41和补料机械手42，该取料机械手41和补料机械手42结构相同，下面仅对取料机械手41进行描述。所述取料机械\n41包括抓取电池的抓取装置43、设置在所述抓取装置43一侧的限位块44、固定所述抓取装置43且驱动所述抓取装置43沿架体10的高度方向移动的Y轴位移装置45、固定所述Y轴位移装置45且驱动所述Y轴位移装置45沿架体10的纵长方向移动的X轴位移装置46及固定所述X轴位移装置46且驱动所述X轴位移装置46沿架体10的宽度方向移动的Z轴位移装置47。所述抓取装置43包括抓取电池的吸盘431、固定所述吸盘431的安装板432、设置在所述安装板\n432上方的固定板433及固定在所述安装板432上的导向杆434，所述固定板433上开设有通孔(未图示)，所述导向杆434穿过所述通孔，所述导向杆434上设置有止挡块435和抵持板\n436，所述止挡块435位于所述安装板432的上方且直径大于通孔，所述限位块44位于所述抵持板436的上方以限制所述抵持板436向上移动。所述安装板432与固定板433之间设置有弹性件437，所述弹性件437套设在所述导向杆434上。\n[0032] 所述取补料系统40内设置有两个定位机构和两个止挡机构，其分别命名为第二定位机构70、第三定位机构、第二止挡机构80和第三止挡机构。该第二定位机构70和第三定位机构结构相同，第二止挡机构80和第三止挡机构结构相同，下面仅对第二定位机构70和第二止挡机构80进行描述。所述第二定位机构70包括第二定位板71、设置在所述第二定位板\n71下方的第二气缸固定板72和与所述第二定位板71连接并驱动所述第二定位板71上下移动的第二顶升气缸73，所述第二定位板71上开设有与料盒100的定位柱103配合的第二定位孔74。所述第二止挡机构80包括抵持料盒100前侧的第二止挡件81和驱动所述第二止挡件\n81上下移动的第二止挡驱动件82，该第二止挡驱动件82为气缸，其固定在第二气缸固定板\n72上，所述第二定位板71的一侧开设有开槽75，所述第二止挡件81可收纳在所述开槽75内，所述第二止挡件81具有抵持在料盒100前侧的止挡轮83。所述第二定位机构70和第二止挡机构80均固定在架体10上，两个第二接近传感器分别设置在第一定位机构、第二定位机构的一侧，所述第二接近传感器感应料盒100位置，所述第二顶升气缸73根据所述第二接近传感器的信号启动。\n[0033] 所述辅助台13设置在取补料系统40的一侧，辅助台13上放置两种料盒100，其中一种料盒用以放置不同参数范围的电池，本实施例中，包括两个料盒，其分别命名为放置不合格电池的第一收料盒(未标号)和放置合格电池的第二收料盒(未标号)，其他实施方式中，该料盒可根据实际需求设定。每个放置在辅助台上的料盒上均设置有一个ID身份，且附带料盒内所有电池的Id身份和参数。所述辅助台13上设置有抽屉滑轨组件131、设置在所述抽屉滑轨组件131上的抽拉平台132和第三接近传感器133，所述抽拉平台132上开设有销孔\n134，所述辅助台13上还设置有平台定位机构90，所述平台定位机构90包括插入至所述销孔\n134内的定位销91和驱动所述定位销91上下移动的定位气缸92。\n[0034] 上述取补料系统40工作工作方式如下：当传输装置20将通过检测系统30后的料盒\n100输送至取补料段123时，料盒100由第二止挡机构80的第二止挡件81限位，使料盒100不再向前移动，此时，第二接近传感器感应到料盒100的位置并发送信号至控制系统，控制系统根据该信号控制第二顶升气缸73启动，第二顶升气缸73驱动第二定位板71向上移动，直至料盒100上的定位柱103插入至第二定位板71上的第二定位孔74实现定位，取料机械手41启动，控制系统控制取料机械手41定位以使抓取装置43向下运动抓取料盒100内不合格电池，抓取后抓取装置43移动至放置不合格电池的第一收料盒的上方，进而将不合格的电池放置在第一收料盒内，依次反复直至将位于取补料段123上的料盒100内的不合格电池全部取出，当控制系统检测到料盒100内的不合格电池全部取出后，控制系统再起启动第二顶升气缸73，第二顶升气缸73驱动第二定位板71向下移动，直至料盒100上的定位柱103移出第二定位板71上的第二定位孔74，控制系统启动第二止挡机构80的第二止挡驱动件82，第二止挡驱动件82驱动第二止挡件81向下移动，挑除不合格电池的料盒100在传输装置20的驱动下向前移动，当料盒100越过对应取料机械手的第二接近传感器后，控制系统再次启动第二止挡机构80的第二止挡驱动件82启动，第二止挡驱动件82驱动第二止挡件81复位；当传输装置20将挑除不合格电池的料盒100向前移动至第三止挡机构，料盒100被第三止挡机构止挡无法向前移动，控制系统控制补料机械手42启动，补料机械手42将放置在辅助台13上的第二收料盒内的合格电池已入至被挑除不合格电池的料盒100内以将该料盒100内的空位不足。在取补料机械手42取料和补料的时候，由于机械手上设置有抵持板436、限位块44及弹性件437，从而在将合格或不合格电池放置到料盒内时，避免电池放置杂乱。\n[0035] 本实施例的一种用于上述电池检测设备电池检测工艺，其中电池检测设备传输装置20、检测系统30、取补料系统40及控制所述传输装置20、检测系统30和取补料系统40的控制系统，所述检测系统30包括探针，所述取补料系统40包括机械手，由于该电池检测设备前述已经描述，故不再赘述。所述电池检测工艺包括如下步骤：\n[0036] S1：启动控制系统，将装有电池的料盒100放置在传输装置20上，传输装置20启动；\n[0037] S2：当料盒100输送到检测系统30时，检测系统30启动，探针与料盒100内的电池电性连接，控制系统分析料盒100内的每个电池的参数，并给出分析情况；当控制系统分析完料盒100内所有电池参数后，探针与料盒100内的电池断开；\n[0038] S3：传输装置20将经过检测系统的料盒100输送至取补料系统40，取补料系统40启动，控制系统根据所述步骤S2中的分析情况控制所述机械手将料盒100内不符合参数范围的电池从料盒100内移出，然后控制机械手将符合参数范围的电池移入料盒100内以填补料盒100内的空位。\n[0039] 每个电池具有一个ID身份，检测系统通过检测电池的ID身份来分析电池的参数是否在检测系统预置的参数范围内，在本实施例中，控制系统的分析情况为合格与不合格，其具体为，当检测到的电池参数不在预置参数范围内时，则判断该电池不合格，当检测到的电池参数在预置参数范围内时，则判断该电池合格。当然，在其他实施方式中，除分析合格与不合格外，还可以将合格细分成多档，而在步骤S3中，根据步骤S2中分析得到的数据，将不符合参数范围的电池分拣到不同的地方，从而提高产品一致性精度。\n[0040] 综上所述，通过使用本发明的电池检测设备和电池检测工艺，实现自动化检测电池及挑出不良品和补满料盒100，从而实现生产工艺合理化，节省了人力，提高了生产效率。\n[0041] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。