一种用于PACK包气密测试的四立柱堆垛机的制作方法

本发明属于pack包测试线自动化转运设备，尤其涉及一种用于pack包气密测试的四立柱堆垛机。

背景技术：

1、pack包气密测试线通常需要在上料位、测试位、缓存位和下料位之间转运pack包，堆垛机是实现pack包升降、横移和工位间交接的重要设备。目前，已有多种电池包堆垛机和四立柱堆垛机结构应用于电池包或重载货物转运场景中。

2、例如，专利公告号为cn215755255u，公告日为2022.02.08的中国实用新型专利，公开了一种电池包堆垛机，其结构包括机架、导轨、升降框架、电动驱动件以及行走驱动件，机架可移动地设置在导轨上，升降框架可滑动地设置在机架上并适于托举电池包，电动驱动件用于带动升降框架运动，行走驱动件用于带动机架沿导轨移动。其大体的结构原理如下：升降框架作为电池包的载货部件安装在机架上，电池包由升降框架托举后随升降框架在机架上升降，机架再在行走驱动件的带动下沿导轨移动，以完成电池包在不同堆放位置或转运位置之间的切换。该类结构能够满足电池包升降和横移转运需求，其载货部通常为开放式托举结构，电池包在转运过程中至少部分暴露于外部环境。

3、但是，该电池包堆垛机在实际使用过程中，至少还存在以下不足之处，换言之，即为本发明所要解决的技术问题：1、升降框架主要作为开放式托举部件使用，电池包在转运或上下料过程中发生温升异常、冒烟或起火时，开放式托举结构难以及时限制火情外溢，火焰、烟气和高温气流容易向周边工位、设备或相邻电池包扩散；2、即使在载货台、箱体或固定消防区域设置检测和灭火结构，通常受安装位置、检测距离和检测视场限制，当电池包在放料过程中随叉取结构伸出载货部或箱体开口，并处于放料状态中或放料末端时，固定位置的红外监控或热像检测难以及时感知并稳定识别电池包早期局部温升异常，导致异常电池包可能被继续放入后续工序，进而波及已经堆垛完成的电池包及周边设备，造成更大范围的产品损失和设备停机。

4、所以综上所述，现在急需提供一种用于改善pack包放料过程中火情监测与处置能力的用于pack包气密测试的四立柱堆垛机。

技术实现思路

1、本发明提供用于pack包气密测试的四立柱堆垛机，通过四立柱机架、x向行走机构、载货箱体、z向升降机构、叉取机构、防火机构和控制系统协同工作，实现pack包的三向搬运、异常温升识别、应急回收、箱内隔离和灭火处置，能够在pack包转运或放料过程中发生温升异常、冒烟或起火时，将异常pack包限制在载货箱体内进行封闭式灭火处理，减少火焰、烟气和高温气流向周边工位、设备及相邻pack包扩散；同时能够降低固定检测区域因距离、视场和遮挡造成的漏检风险，避免异常pack包继续进入后续工序，影响堆垛完成的电池包及周边设备。

2、本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种用于pack包气密测试的四立柱堆垛机，包括：四立柱机架；x向行走机构，所述四立柱机架滑动设置在所述x向行走机构上，所述x向行走机构用于驱动所述四立柱机架沿x轴水平移动；载货箱体，沿z轴方向滑动设置在所述四立柱机架上，具有用于容纳pack包的内腔，所述载货箱体沿y轴方向的至少一侧设有与所述内腔连通并供pack包进出的开口；z向升降机构，设置在所述四立柱机架上并与所述载货箱体传动连接，用于驱动所述载货箱体沿z轴方向升降；叉取机构，包括活动设置在所述载货箱体内的叉板，与所述叉板传动连接、并用于驱动所述叉板沿y轴方向经所述开口伸出或回缩的y向驱动组件；防火机构，包括温感检测组件、开口封闭组件和灭火介质释放组件；所述温感检测组件设置在所述叉板承载pack包的承载区域，并随所述叉板同步移动，用于检测pack包底部和/或所述叉板承载区域的温度；所述开口封闭组件设置在所述载货箱体上，并具有打开所述开口的开启状态以及封闭所述开口的关闭状态；所述灭火介质释放组件与所述内腔连通，用于向所述内腔释放灭火介质；控制系统，与所述温感检测组件信号连接，并分别与所述y向驱动组件、所述开口封闭组件和所述灭火介质释放组件控制连接，所述控制系统被配置为：在所述叉板经所述开口伸出进行pack包放料的过程中，当所述温感检测组件获取的温度信息满足预设温度异常条件时，控制所述y向驱动组件中止所述叉板的伸出动作，并驱动所述叉板执行应急回缩动作，以使所述叉板承载pack包回缩至位于所述内腔内且避让所述开口封闭组件关闭路径的封闭避让位置；在所述叉板回缩至所述封闭避让位置后，控制所述开口封闭组件由所述开启状态切换至所述关闭状态，并控制所述灭火介质释放组件向所述内腔释放灭火介质。

3、进一步优选的技术方案在于：所述控制系统被配置为在所述温感检测组件获取的温度信息满足所述预设温度异常条件时，控制所述y向驱动组件以应急回缩速度驱动所述叉板回缩，所述应急回缩速度大于所述叉板正常放料过程中的伸出速度。

4、进一步优选的技术方案在于：所述叉取机构还包括设置在所述叉板上的y向限位保持组件；所述y向限位保持组件包括分别转动设置在所述叉板侧壁上、且沿y轴方向间隔布置的两个钩板，沿x轴方向延伸、并分别使对应所述钩板能够绕自身轴线在收纳位置和限位位置之间转动的两个转轴，分别设置在所述转轴上的两个卷簧，所述卷簧用于驱动对应所述钩板由所述收纳位置向所述限位位置转动，设置在所述叉板上的若干个穿引环，两端分别与两个所述钩板连接、并经若干个所述穿引环导向的热熔断感应绳，所述热熔断感应绳具有与pack包底部接触或热接触的受热段，并在正常状态下克服所述卷簧的弹性回复力，使两个所述钩板保持在所述收纳位置；其中，在所述收纳位置，所述钩板的钩部低于所述叉板的承载面；在所述限位位置，所述钩板的钩部高于所述叉板的承载面，并分别位于pack包沿y轴方向的两端，以限制pack包相对所述叉板沿y轴方向移动；所述热熔断感应绳在所述受热段的温度达到预设熔断温度时断开，以解除对两个所述钩板的约束，使两个所述钩板在对应所述卷簧的作用下转动至所述限位位置。

5、进一步优选的技术方案在于：所述钩板包括用于在所述限位位置限制pack包沿y轴方向移动的钩部，设置在所述钩部上、并用于连接所述热熔断感应绳的牵引孔，所述热熔断感应绳作用于所述牵引孔的拉力矩方向，与所述卷簧作用于对应所述钩板的弹性回复力矩方向相反。

6、进一步优选的技术方案在于：所述钩板围绕所述转轴的外周部、且位于所述钩部相背的一侧设有棘轮部，所述叉板的侧壁上设有与所述棘轮部配合的棘爪，所述棘爪与所述棘轮部单向止退配合，以允许所述钩板由所述收纳位置转动至所述限位位置，并限制所述钩板由所述限位位置回转至所述收纳位置，所述叉板的侧壁上还设有限位块；所述钩板上设有与所述限位块抵接的限位抵接部，当所述钩板转动至所述限位位置时，所述限位抵接部抵接所述限位块，以限制所述钩板继续转动。

7、进一步优选的技术方案在于：所述温感检测组件设置有至少两个，且至少两个所述温感检测组件沿所述叉板的长度方向和/或宽度方向间隔设置；所述预设温度异常条件包括以下至少一种：所述温感检测组件获取的温度值达到预设温度阈值；所述温感检测组件获取的温升速率达到预设温升速率阈值；多个所述温感检测组件获取的温度值之间的温度差达到预设温差阈值。

8、进一步优选的技术方案在于：所述开口封闭组件包括转动设置在载货箱体上、且位于所述开口上端的卷绕驱动件，卷绕设置在所述卷绕驱动件上的防火帘布，设置在所述防火帘布底部的配重块，以及设置在所述开口两侧、且与所述配重块两端滑动配合的导向条，所述卷绕驱动件驱动所述防火帘布展开或收卷、以封闭或打开所述开口。

9、进一步优选的技术方案在于：所述开口封闭组件还包括分别设置在所述载货箱体上下两端、且位于所述配重块运动路径上的上接近开关和下接近开关，所述上接近开关和所述下接近开关均与所述控制系统信号连接，所述控制系统根据所述上接近开关和所述下接近开关的检测信号判断所述开口封闭组件的开启状态或关闭状态。

10、进一步优选的技术方案在于：所述灭火介质释放组件包括设置在所述载货箱体外壁上的灭火介质储存件，设置在所述载货箱体的内壁顶部和/或侧部、并朝向所述叉板承载pack包的位置喷放灭火介质的喷放件，连通所述灭火介质储存件和所述喷放件的释放管路，设置在所述释放管路上并与所述控制系统控制连接的控制阀。

11、进一步优选的技术方案在于：所述载货箱体上设有回缩到位检测件，所述回缩到位检测件与所述控制系统信号连接，用于检测所述叉板是否回缩至所述封闭避让位置；所述控制系统被配置为在接收到所述回缩到位检测件输出的回缩到位信号后，控制所述开口封闭组件切换至所述关闭状态。

12、本发明的技术效果和优点：1、在载货箱体的开口端设置开口封闭组件，开口封闭组件在叉板回缩到封闭避让位置后关闭箱体开口，使灭火介质可以集中释放到箱体内腔，能够在pack包出现温度异常后形成相对封闭的处理空间，减少火焰、烟气和高温气流向周边工位、相邻pack包以及测试设备扩散的风险，提高灭火介质对异常pack包所在区域的覆盖效率；2、温感检测组件安装在叉板承载区域，并随叉板同步移动，叉板伸出到放料中间位置或放料末端位置时，温感检测组件仍能靠近pack包底部进行检测，可以减少固定红外监控或固定热像检测因距离变化、视角遮挡和检测范围不足造成的漏检问题；3、控制系统将温度检测、叉板回缩、开口封闭和灭火介质释放串联成连续动作，温度异常被识别后，叉板不会继续完成放料，而是带动pack包回到箱体内腔，可以降低异常pack包被继续送入后续工序的概率。