一种动力电池多工位电性检测机构及检测方法

技术领域

本发明涉及电池检测技术领域，具体涉及一种动力电池多工位电性检测机构及检测方法。

背景技术

动力电池是一种为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。动力电池作为电动汽车的电力驱动源，对汽车的安全性、续航里程有非常重要的影响，因此，对动力电池的检测非常重要。

目前，在对动力电池进行电性能检测时，一台测试设备一次只能检测一个动力电池，一个动力电池测试完成后拆除连接线，连接下一个动力电池，连线拆线非常繁琐，需要大量的测试设备对大量的动力电池进行测试，使得测试投入成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力电池多工位电性检测机构及检测方法，以解决现有的动力电池电性检测装置存在的自动化程度低、测试效率低的问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种动力电池多工位电性检测机构，包括：

传动主轴；

M个检测工位，设置在所述传动主轴上，用于动力电池的电性测试，M个所述检测工位沿所述传动主轴的周向方向间隔设置，所述M为大于二的整数；

当所述传动主轴转动时，至少一个所述检测工位处于上料位置，至少一个所述检测工位处于测试位置，至少一个所述检测工位处于下料位置。

本申请的检测机构，传动主轴沿周向间隔设置有多个检测工位，在传动主轴的转动过程中，动力电池可依次进入检测工位，经电性测试后再依次流出，从而能够连续地对动力电池进行电性测试，配合自动输送机构可实现流水线式测试，极大地提高了测试效率。

本申请的检测机构，检测工位的数量可以根据配套的检测装置确定，一般地，一台检测装置可以并行检测多个位置，同时，从上料位置到检测位置，从检测位置到下料位置，之间要有相应的过渡位置，以提高测试平稳性，因此，检测工位M的数量通常不少于5个，优选的，可以为6、8、10、12的偶数，并沿传动主轴对称分布，以提高运行稳定性。

进一步地，所述M个检测工位包括：

底盘，所述底盘的中心固定套设在所述传动主轴上，所述底盘上沿周向间隔设置有M个定位槽，所述定位槽中心开设有通孔；

M个第一电极，可升降位移地连接在所述底盘上，且所述第一电极一一对应地设置于所述定位槽的上方；

M个第二电极，可升降位移地连接在所述底盘上，且所述第二电极一一对应地设置于所述定位槽的下方；

检测装置，连接于所述传动主轴上，M个所述第一电极和M个所述第二电极一一对应地连接于所述检测装置，构成M个所述检测工位。

本申请的检测工位，每个检测工位均配置独立运动的第一电极和第二电极，当检测工位转动到上料位置时，第一电极和第二电极相互远离，以便动力电池进入定位槽；当检测工位转动到检测位置时，第一电极和第二电极相互靠近以夹紧动力电池进行电性测试；当检测工位转动到下料位置时，第一电极和第二电极再次相互远离，以便动力电池脱离定位槽；由于各检测工位的电极可单独控制，从而可实现上料、电测、下料的同步进行。

进一步地，所述M个检测工位还包括：

定位盘，所述定位盘的中心固定套设在所述传动主轴上，并位于所述底盘的上方；

所述定位盘的外缘间隔设置有M个定位口，所述定位口与所述动力电池的外周相适配；

M个所述定位口和M个所述定位槽一一对应设置。

本申请在底盘上方设置定位盘，并在定位盘外缘设置定位口，这样，当动力电池进入到底盘的定位槽后，动力电池的中部刚好卡入定位盘的定位口，防止动力电池倾倒，实现动力电池的稳固定位。

进一步地，所述定位盘的数量为多个，并沿所述传动主轴的轴向方向间隔设置。这样，可以对动力电池的中部进行多重定位，进一步提高动力电池的稳定性。另外，定位盘的数量可以根据动力电池的高度设定，且各定位盘上的定位口的形状大小无需一致，与动力电池相应部位相匹配即可。

进一步地，所述M个检测工位还包括：

第一环状凸轮，固定设置在所述底盘的下方，所述第一环状凸轮的中心与所述传动主轴的轴心重合，且所述第一环状凸轮的上表面沿周向方向具有高度差；

所述第一电极的底部设有第一滚轮，所述传动主轴转动时，所述第一滚轮沿所述第一环状凸轮的上表面滚动，使得所述第一电极升降位移。

本申请对第一环状凸轮的上表面，即凸轮面进行合理的曲面设计，这样，通过第一滚轮与第一环状凸轮的滚动配合，可使得各第一电极在传动主轴的带动下，上升或下降，实现同步控制，无需额外设置驱动第一电极运动的驱动机构，简化了检测机构的整体结构，同时，通过机械传动驱动，相对于电气驱动，可靠性高，不容易出错。

进一步地，所述第一电极还包括：

第一电极头，位于所述底盘的上方，用于与所述动力电池的上端电极电性接触；

第一支架，滑动穿设在所述底盘上，所述第一电极头设置在所述第一支架的顶部，所述第一滚轮设置在所述第一支架的底部。

本申请的第一电极通过第一支架滑动安装的底盘上，第一电极头在底盘转动过程中，第一滚轮沿第一环状凸台的上表面上下运动，进而带动第一电极头上下运动，从而脱离或抵接动力电池的上端电极。

进一步地，所述M个检测工位还包括：

第二环状凸轮，固定设置在所述底盘的下方，所述第二环状凸轮的中心与所述传动主轴的轴心重合，且所述第二环状凸轮的上表面沿周向方向具有高度差；

所述第二电极的底部设有第二滚轮，所述传动主轴转动时，所述第二滚轮沿所述第二环状凸轮的上表面滚动，使得所述第二电极升降位移。

本申请对第二环状凸轮的上表面，即凸轮面进行合理的曲面设计，这样，通过第二滚轮与第二环状凸轮的滚动配合，可使得各第二电极在传动主轴的带动下，上升或下降，实现同步控制，无需额外设置驱动第二电极运动的驱动机构，简化了检测机构的整体结构，同时，通过机械传动驱动，相对于电气驱动，可靠性高，不容易出错。

进一步地，所述第二电极还包括：

第二电极头，位于所述底盘的下方，用于与所述动力电池的下端电极电性接触；

第二支架，滑动穿设在所述底盘上，所述第二电极头设置在所述第二支架的中部，所述第二滚轮设置在所述第二支架的底部。

本申请的第二电极通过第二支架滑动安装的底盘上，第二电极头在底盘转动过程中，第二滚轮沿第二环状凸台的上表面上下运动，进而带动第二电极头上下运动，从而脱离或抵接动力电池的下端电极。

进一步地，所述检测装置为Hi-Pot测试仪。

本申请的检测机构，检测装置也可以为其他的安规测试仪器，从而使得本申请的检测机构能够进行不限于Hi-Pot测试的其他安规测试。

根据本发明的另一方面，提供一种动力电池多工位电性检测方法，采用上述任一一项的动力电池多工位电性检测机构，所述检测方法包括：

动力电池依次从上料位置的检测工位流入检测机构；

检测机构对动力电池进行电性测试，其中，检测机构的一个检测工位在接收动力电池的同时，至少一个检测工位在对其上的动力电池进行电性测试，且至少另一个检测工位上的动力电池已完成电性测试；

已完成电性测试的动力电池依次从下料位置的检测工位流出检测机构。应用本发明的技术方案，动力电池多工位电性检测机构包括传动主轴，传动主轴沿周向设置有多个检测工位，在传送主轴的转动过程中，动力电池依次进入检测工位，经电性测试后再依次流出，从而能够连续地对动力电池进行电性测试，极大地提高了测试效率，配合输送机构可实现流水线式操作，进而使本申请提供的动力电池多工位电性检测机构具有自动化程度高、测试效率高的特点。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例的动力电池多工位电性检测机构的结构示意图；

图2为图1中的A部放大图；

图3为本发明实施例的动力电池多工位电性检测机构的正视图；

图4为图3中的B部放大图；

图5为本发明实施例的动力电池多工位电性检测机构的俯视图；

图6为本发明实施例的动力电池多工位电性检测机构应用示意图；

图7为本发明实施例的动力电池多工位电性检测方法的流程图；

其中：

1-传动主轴；2-底盘；3-第一电极；4-第二电极；5-检测装置；6-定位盘；7-第一环状凸轮；8-第二环状凸轮；9-动力电池；

21-定位槽；22-通孔；31-第一电极头；32-第一支架；33-第一滚轮；41-第二电极头；42-第二支架；43-第二滚轮；51-导线；61-定位口；

101-输送线；102-上料转盘组件；103-下料转盘组件；104-传送台面。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“该”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了解决现有技术的动力电池电性检测装置存在的自动化程度低、测试效率低的问题，本发明提出一种动力电池多工位电性检测机构及检测方法。

如图1至图5所示，本实施例的动力电池多工位电性检测机构，包括传动主轴1和设置在传动主轴1上的M个检测工位，检测工位用于对动力电池9进行电性测试，M个检测工位沿传动主轴1的周向方向间隔设置，其中，M为大于二的整数，当传动主轴1转动时，可以带动M个检测工位绕其轴心旋转，使得至少一个检测工位处于上料位置，至少一个检测工位处于测试位置，至少一个检测工位处于下料位置。

应用本实施例的技术方案，传动主轴1沿周向设置有多个检测工位，在传动主轴1的转动过程中，动力电池9依次进入检测工位，经电性测试后再依次流出，从而能够连续地对动力电池9进行电性测试，极大地提高了测试效率，配合输送机构可实现流水线式操作，进而使本申请提供的动力电池多工位电性检测机构具有自动化程度高、测试效率高的特点。

本申请的检测工位的数量可以根据选用的检测装置5进行确定，一般地，一台检测装置5可以并行检测多个位置，同时，从上料位置到检测位置，从检测位置到下料位置，之间要有相应的过渡位置，提高测试平稳性，因此，检测工位的数量通常不少于5个，优选的，可以为6、8、10、12的偶数，并沿传动主轴对称分布，以提高运行稳定性。

具体到本实施例中，检测工位的数量为12个，即M取值为12，检测工位具体包括底盘2、第一电极3、第二电极4和检测装置5，其中，传动主轴1竖向设置，可通过伺服电机等机构驱动旋转；底盘2水平设置，中心固定套设在传动主轴1上，可在传动主轴1的带动下转动，底盘2上沿周向间隔设置有12个定位槽21，用于放置动力电池9，每个定位槽21对应一个检测工位，定位槽21中心开设有通孔22，以便让第二电极4通过；第一电极3设置在定位槽21的上方，且可升降位移地连接在底盘2上，每一个定位槽21上方均设置一个第一电极3，共12个；第二电极4设置在定位槽21的下方，且可升降位移地连接在底盘2上，每一个定位槽21下方均设置一个第二电极4，共12个；检测装置5则固定在传动主轴1上，具体连接方式不作限定，只要能随传动主轴1一起转动即可，12个第一电极3和12个第二电极4通过导线51一一对应地连接于检测装置5，从而构成12个检测工位。

从上面的描述可知，每个检测工位均设置一个第一电极3和一个第二电极4，以其中一个检测工位为例，当该检测工位转动到上料位置时，第一电极3和第二电极4相互远离，以便动力电池9进入底盘2的定位槽21；当该检测工位转动到检测位置时，第一电极3和第二电极4相互靠近以夹紧动力电池9进行电性测试；当检测工位转动到下料位置时，第一电极3和第二电极4再次相互远离，以便动力电池9脱离定位槽21，由于各检测工位的第一电极3和第二电极4可单独控制，从而实现上料、电测、下料的同步进行，也就是说，动力电池9依次进入检测工位，经电性测试后再依次流出，从而连续地对动力电池9进行电性测试。

为了更好地实现动力电池9的上料、检测和下料，定位槽21通过凸出台面的半圆形台阶构成，使得动力电池9能够轻易地被推送至定位槽21中，同时，在底盘2的上方设置定位盘6，定位盘6的固定方式与底盘2相同，中心固定套设在传动主轴1上，从而可与底盘2一体转动，定位盘6的直径小于底盘2的直径，外缘间隔设置有12个定位口61，定位口61与定位槽21一一对应设置，定位口61的形状与动力电池9的外周相适配，当动力电池9为竖向放置的圆柱形电池时，定位口61可选为半圆形，这样，当动力电池9位于定位槽21中时，定位口61能够卡住动力电池9的中部，防止动力电池9随底盘2运动时倾倒，实现动力电池9的稳固定位。

由于本实施例的动力电池9具有一定的高度，为更好的定位动力电池9，定位盘6设置为多个，例如，本实施例设置为2个，2个定位盘6沿传动主轴1的轴向方向间隔设置，定位盘6上的定位口61的大小根据动力电池9的形状作适应性变更，本实施例不作限定。这样，可以对动力电池9的中部进行多重定位，进一步提高动力电池9的稳定性。另外，定位盘6的数量可以根据动力电池9的高度确定，且各定位盘6的定位口61的形状大小无需一致，与动力电池9相应部位相匹配即可。

本实施例中，第一电极3和第二电极4的升降位移的实现方式，可选用电磁控制单元，例如电磁铁，实现快速升降，也可选用气缸或电缸等直线驱动机构，每个检测工位的第一电极3和第二电极4均配置一套位移控制机构，实现独立控制。

参看图1至图4，为简化电极控制机构，本实施例采用凸轮控制结构实现第一电极3和第二电极4的同步控制，具体的，包括第一环状凸轮7和第二环状凸轮8。

其中，第一环状凸轮7固定设置在底盘2的下方，不随底盘2转动，第一环状凸轮7的中心与传动主轴1的轴心重合，且第一环状凸轮7的上表面沿周向方向具有高度差，也就是说，第一环状凸轮7的凸轮面为一圈高低起伏的曲面，相应的，第一电极3包括顶部的第一电极头31、底部的第一滚轮33、以及连接第一电极头31与第一滚轮33的第一支架32，第一电极头31用于与动力电池9的上端电极电性连接，第一支架32滑动穿设在底盘2上，实现第一电极3的导向和定位，第一滚轮33则与第一环状凸轮7的凸轮面滚动配合，这样，当传动主轴1转动时，第一滚轮33沿第一环状凸轮7的凸轮面滚动，凸轮面下降，第一电极3随之下降，凸轮面上升，第一电极3随之上升，通过凸轮面的曲面设计，可使得12个第一电极3在传动主轴1的带动下，上升或下降，实现同步控制。

同样的，第二环状凸轮8也固定设置在底盘2的下方，不随底盘2转动，第二环状凸轮8的中心与传动主轴1的轴心重合，且第二环状凸轮8的上表面沿周向方向具有高度差，也就是说，第二环状凸轮8的凸轮面也为一圈高低起伏的曲面，为了使得第二电极4的运动方向与第一电极3相反，第二环状凸轮8的凸轮面与第一环状凸轮7的凸轮面凹凸对应，相应的，第二电极4包括第二电极头41、第二支架42和第二滚轮43，第二电极头41连接在第二支架42的中部，用于与动力电池9的下端电极电性连接，第二滚轮43连接在第二支架42的底部，第二支架42的上部滑动穿设在底盘2上，实现第二电极4的导向和定位，第二滚轮43则与第二环状凸轮8的凸轮面滚动配合，这样，当传动主轴1转动时，第二滚轮43沿第二环状凸轮8的凸轮面滚动，凸轮面下降，第二电极4随之下降，凸轮面上升，第二电极4随之上升，通过凸轮面的合理设计，可使得12个第二电极4在传动主轴1的带动下，上升或下降，实现同步控制。

从上面的描述可知，本申请通过第一滚轮33与第一环状凸轮7的滚动配合，可使得各第一电极3在传动主轴1的带动下，上升或下降，实现同步控制，无需额外设置驱动第一电极3运动的驱动机构，同样的，通过第二滚轮43与第二环状凸轮8的滚动配合，可使得各第二电极4在传动主轴1的带动下，上升或下降，实现同步控制，无需额外设置驱动第二电极4运动的驱动机构，从而简化了整个检测机构的结构，而且，第一电极3和第二电极4采用机械传动方式进行驱动，相对于常规伺服电机等电气驱动方式，第一电极3和第二电极4的运动更为可靠，不容易出错，只要环状凸轮的凸轮面确定，各电极的运动规律就相应确定，特别适合本申请的这种多工位同步驱动。可选的，本实施例中，第二环状凸轮8位于第一环状凸轮7的上方，可以缩短第二电极4的整体高度，结构更加紧凑。

参看图1至图5，检测机构工作时，传动主轴1带动其上的底盘2、第一电极3、第二电极4、检测装置5及定位盘6转动，检测工位之间的夹角为30°，本实施例中，以图5的正下方的0°位置为上料位，以顺时针方向转动300°的位置为下料位，以任意一个检测工位为例进行说明：

从330°位置到30°位置的过程中，通过配套的转盘输送机构或机械手等上料机构，将动力电池送入到底盘2的定位槽21中，并被定位盘6的定位口61定位，其中，从0°位置到30°位置的过程中，第一电极3下降，压住动力电池9的上端电极，同时，第二电极4上升，压住动力电池9的下端电极，将动力电池9固定，在30°位置，检测装置5接通第一电极3与第二电极4，开始电性测试，假定测试时间为转动210°所需要的时间，也就是说从30°位置到240°位置的过程中，进行电性测试，在240°位置，检测装置5断开第一电极3与第二电极4的连接，在240°位置到270°位置的过程中，第一电极3上升，离开动力电池9的上端电极，同时，第二电极4下降，离开动力电池9的下端电极，解除动力电池9的固定，在270°位置到330°位置的过程中，通过配套的转盘输送机构或机械手等下料机构，将动力电池9移出底盘2，依次循环往复。

可见，本申请的多工位电性检测机构，能够连续的对动力电池9进行电性测试，且在30°位置到240°位置，可同时对8个动力电池9进行电性测试，极大地提高了测试效率，配合输送机构可实现流水线式操作。

容易理解的是，本申请的多工位电性检测机构，同时进行电性测试的动力电池9不限于30°位置到240°位置的8个，例如，可以是30°位置到210°位置的7个，也可以是30°位置到270°位置的9个，具体数量需根据第一电极3、第二电极4的驱动方式、检测装置5控制方式确定。

需要说明的是，本实施例的电性测试，例如，可以为Hi-Pot测试，当然，也可以为其他的安规测试，本实施例对此不作限定。当进行Hi-Pot测试时，检测装置5为Hi-Pot测试仪，具体可商购获得。

另外，本实施例中，检测装置5的数量可为两个，每个检测装置5可同时进行4个动力电池9的电性测试，总共可同时进行8个动力电池9的电性测试。

参看图6，其示出了本申请检测机构配套的转盘输送机构，主要包括输送线101、上料转盘组件102、下料转盘组件103和传送台面104。

其中，输送线101设置在传送台面104的一侧，用于将上一工序位置的动力电池9输送到到传送台面104上，输送线101可以选择输送带、输送链等柔性线等。

上料转盘组件102设置在传送台面104上，沿电池流转方向，依次包括进料转盘组件和中转盘组件，其中，进料转盘组件与输送线101对接，用于将从输送线101流转到传送台面104上的动力电池9转移到中转盘组件，中转盘组件与本申请检测机构的底盘2对接，用于将动力电池9转移到底盘2的定位槽21中，进料转盘和中转盘的转轴穿过传送台面104与驱动机构相连，可选地，驱动机构为齿轮传动结构，可实现进料转盘和中转盘的同步转动。

下料转盘组件103的结构与上料转盘组件102的结构基本相同，只是二者在传送台面104的布置位置不同，具体的，上料转盘组件102布置在底盘2的上料位置，下料转盘组件103布置在底盘2的下料位置，二者均是通过转盘机构实现动力电池9的转移，电性测试完成后的到动力电池9流转到下料转盘组件103，被输送到下一工序位置。从以上的描述中，可以看出，本申请的动力电池多工位电性检测机构，可实现动力电池的流水线式电性测试，具有自动化程度高、测试效率高的优点。

本实施例同时还提供一种动力电池多工位电性检测方法，通过上述的动力电池多工位电性检测装置实现，参看图7，包括以下步骤：

步骤S1：动力电池9依次从上料位置的检测工位流入检测机构，例如可以通过配套的转盘输送机构或机械手，使上一工序位置的动力电池9依次从上料位置流入检测机构；

步骤S2：检测机构对动力电池9进行电性测试，其中，检测机构的一个检测工位在接收动力电池9的同时，至少一个检测工位在对其上的动力电池9进行电性测试，且至少另一个检测工位上的动力电池9已完成电性测试；

步骤S3：已完成电性测试的动力电池9依次从下料位置的检测工位流出检测机构，例如可以通过配套的转盘输送机构或机械手，使已完成电性测试的动力电池9依次从下料位置流出检测机构，从而实现动力电池9的连续检测。

 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。 在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。