一种电池组检测设备组装管理用震动监测装置的制作方法

1.本发明涉及一种管理检测设备，具体是一种电池组检测设备组装管理用震动监测装置。


背景技术：

2.无论是车企还是动力电池企业，对于锂电池安全的重视程度不断提升。头部企业为了实现更高的品质标准，定制高于国标的试验装备，甚至将电池针刺检测列为标配，以提高锂电池安全性。
3.电池升级离不开多项材料及产品的性能、安全等成套系统性的检测，如振动、机械冲击、跌落、模拟碰撞、挤压、针刺、热滥用、温度循环、海水浸泡、外部火烧、盐雾、过温保护、短路保护、过充电保护、电池热失控（热扩散）等等方面的检测。
4.目前对电池组检测的设备多大采用evts
‑
700v300a汽车动力电池组检测设备等，该设备内置模拟电路和信号控制系统，安装有多个感应元件，属于规格较高的精密仪器，因此生产组装此类设备时的工况环境要求严苛，需要确保在一个相对平稳的平台进行组装，现有的组装平台并不具有震动监测的功能，组装人员在装配部分部件，例如插装、卡合、扣合、过盈装配敲击时会产生震动，但震动应保持在合理范围内，否则会导致部分感应元件或电子元件的引脚折弯、折断、脱落。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种电池组检测设备组装管理用震动监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电池组检测设备组装管理用震动监测装置，包括用于同组装平台底部固定的连接框和用于同地面基础固定的底架，所述装置还包括：垂直震动监测组件，所述垂直震动监测组件设置在所述连接框与所述底架之间，所述垂直震动监测组件可在所述连接框相对所述底架竖直震动时监测所述连接框的震动量；水平震动监测机构，所述水平震动监测机构连接所述连接框与所述底架，所述水平震动监测机构可在所述连接框相对所述底架沿水平任一方向上震动时监测所述连接框的震动量；以及调平组件，所述调平组件设置在所述底架的下方，所述调平组件用于将所述装置牢固地设置在所述组装平台与所述地面基础之间。
7.作为本发明进一步的方案：所述竖直震动监测组件包括固定在所述底架中心处的第二传感器、竖直固定在所述第二传感器上部的中心柱、以及球接于所述中心柱顶部的大滚珠；所述中心柱的顶部开有球型凹槽，所述大滚珠活动设置在所述球型凹槽内，且所
述大滚珠的顶端与所述连接框的顶面齐平。
8.作为本发明再进一步的方案：所述水平震动监测机构包括：水平活动结构，所述水平活动结构设置在所述连接框上，所述水平活动结构在所述连接框产生水平震动时动作；竖直触发结构，所述竖直触发结构设置在所述底架上，所述竖直触发结构在所述水平活动结构动作时对所述连接框的水平震动位移进行量化；以及传动结构，所述传动结构连接所述竖直触发结构与所述水平活动结构，所述传动结构用于将所述连接框所产生的水平震动传递至所述竖直触发结构。
9.作为本发明再进一步的方案：所述水平活动结构包括固定在所述连接框上的外套环、同心设置在所述外套环内侧并与所述中心柱固定的内套环、以及水平滑动设置在所述外套环上的多个感应轴；在所述外套环上沿圆周均匀开设有多个通孔，在所述外套环的外壁上沿圆周均匀固定有多个同所述通孔同轴对应的套管，所述感应轴与所述通孔及所述套管滑动套合，在所述感应轴朝向所述内套环的一端开设有凹孔，在所述凹孔内球接有小滚珠，所述小滚珠同所述内套环的外壁贴合。
10.作为本发明再进一步的方案：所述竖直触发结构包括竖直固定在所述底架上的槽筒，所述槽筒的下部光滑，上部沿圆周开设有多个竖直的滑槽，所述滑槽内滑动嵌合有滑块，在所述槽筒的下部外壁上沿圆周安装多个第一传感器，所述滑块通过弹性杆与所述第一传感器连接。
11.作为本发明再进一步的方案：所述传动结构包括连杆，在所述连杆的两端各设置有一个球型部，在所述感应轴远离所述小滚珠的一端和所述滑块的外侧均设置有卡槽，所述卡槽内壁具有与所述球型部相适配的局部球型凹陷，所述连杆两端的球型部分别与所述感应轴端部和所述滑块外侧的卡槽球接。
12.作为本发明再进一步的方案：所述调平组件包括固定安装在所述底架下方中央的双头气缸，在所述双头气缸的两端各设置一个与所述双头气缸的内腔密封连接的伸缩件，所述伸缩杆伸出所述双头气缸内腔的一端固定有卡件，所述上滑动卡合有滑动件；所述滑动件的底部固定有地脚，顶部固定有限位凸起，在所述滑动件靠近所述双头气缸的一侧固定有楔形块，且在所述底架下表面转动安装有同所述楔形块的楔形面配合的滑轮。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：将底架与地面基础固定作为绝对静止的参考物，通过在连接框与底架之间设置水平震动监测机构和竖直震动监测组件分别对连接框相对底架产生水平震动和竖直震动时进行监测并管理，以保证在组装平台上组装的每一台检测设备均在规定的工况下完工，一方面可以降低设备及零部件的损坏率，另一方面也可提高检测设备的质量，延长其使用寿命。
附图说明
14.图1为电池组检测设备组装管理用震动监测装置的侧仰结构示意图。
15.图2为电池组检测设备组装管理用震动监测装置的俯视结构示意图。
16.图3为电池组检测设备组装管理用震动监测装置中连接框和外套环及内套环的结构示意图。
17.图4为电池组检测设备组装管理用震动监测装置中槽筒的结构示意图。
18.图5为电池组检测设备组装管理用震动监测装置中槽筒另一视角的结构示意图。
19.图6为电池组检测设备组装管理用震动监测装置中小滚珠和感应轴分离后的结构示意图。
20.图7为电池组检测设备组装管理用震动监测装置中感应轴和连杆以及滑块的拆解图。
21.图8为电池组检测设备组装管理用震动监测装置中中心柱和大滚珠的拆解图。
22.图9为电池组检测设备组装管理用震动监测装置中水平震动检测机构的局部爆炸图。
23.图10为电池组检测设备组装管理用震动监测装置中调平组件的分解图。
24.图11为电池组检测设备组装管理用震动监测装置中连杆两端的球型部及卡槽内壁的局部球型凹陷示意图。
25.图中：1
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连接框；2
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固定架；3
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延伸板；4
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外套环；5
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通孔；6
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套管；7
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感应轴；8
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小滚珠；9
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内套环；10
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横梁；11
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连杆；12
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滑块；13
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槽筒；14
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滑槽；15
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第一传感器；16
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底架；17
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中心柱；18
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大滚珠；19
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第二传感器；20
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双头气缸；21
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气阀；22
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伸缩件；23
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卡件；24
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滑动件；25
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地脚；26
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楔形块；27
‑
滑轮。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
28.请参阅图1~11，本发明实施例中，一种电池组检测设备组装管理用震动监测装置，包括用于同组装平台底部固定的连接框1和用于同地面基础固定的底架16，装置还包括：垂直震动监测组件，其中，垂直震动监测组件设置在连接框1与底架16之间，垂直震动监测组件可在连接框1相对底架16竖直震动时监测连接框1的震动量；水平震动监测机构，其中，水平震动监测机构连接连接框1与底架16，水平震动监测机构可在连接框1相对底架16沿水平任一方向上震动时监测连接框1的震动量；以及调平组件，其中，调平组件设置在底架16的下方，调平组件用于将装置牢固地设置在组装平台与地面基础之间。
29.在本发明实施例中，为了便于将连接框1固定在组装平台上，在连接框1两侧各焊接一个凸耳，在凸耳上攻有螺纹孔，并配有与螺纹孔适配的螺栓，利用螺栓与螺纹孔配合将连接框1固定在组装平台上，安装牢靠，且拆装便捷。
30.需要说明的是，本发明中通过垂直震动监测组件和水平震动监测机构分别对组装平台竖直和水平方向上产生的震动进行单独监测，任一方向的震动均可分解为水平震动和竖直震动，通过将同一时间点的水平震动与竖直震动复合即为实际震动矢量，因此，本发明的垂直震动监测组件和水平震动监测机构可以对任一方向的震动进行监测；当水平震动监测机构和竖直震动监测组件检测到在水平位置和竖直位置产生偏移时，质检人员可根据生产经验判断该震动工况是否符合标准要求，若不符合，则对该台设备标记，以便在组装完成后对该台设备进行详细质检，包括各个元件的引脚的组装松紧性，是否存在折弯与断裂。
31.在本发明实施例中，本发明中将底架16与地面基础固定作为绝对静止的参考物，通过在连接框1与底架16之间设置水平震动监测机构和竖直震动监测组件分别对连接框1相对底架16产生水平震动和竖直震动时进行监测并管理，以保证在组装平台上组装的每一台检测设备均在规定的工况下完工，一方面可以降低设备及零部件的损坏率，另一方面也可提高检测设备的质量，延长其使用寿命。
32.作为本发明的一种实施例，竖直震动监测组件包括固定在底架16中心处的第二传感器19、竖直固定在第二传感器19上部的中心柱17、以及球接于中心柱17顶部的大滚珠18；中心柱17的顶部开有球型凹槽，大滚珠18活动设置在球型凹槽内，且大滚珠18的顶端与连接框1的顶面齐平。
33.注意的是，球型凹槽的半剖面呈优弧形，优弧的直径略大于大滚珠18的直径，以保证大滚珠18与球型凹槽间隙配合且不会从球型凹槽中脱离。
34.在本发明实施例中，由于大滚珠18的顶端与连接框1的顶面处于同一水平线上，因此在将该装置牢固地设置于组装平台与地面基础之间时，能够确保大滚珠18的顶部与组装平台的底面贴合；而在中心柱17的顶部设置大滚珠18的目的在于当组装平台和连接框1产生水平震动时能够减小连接框1与中心柱17之间的摩擦力。
35.在组装平台和连接框1发生竖直震动时通过大滚珠18带动中心柱17震动，使中心柱17产生竖直方向上的弹性形变，中心柱17将震动产生的弹性力传递至第二传感器19上以将中心柱17的形变程度量化，作为表征竖直方向震动的位移量的依据；具体到实际产品中，第二传感器19为iqan
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sp型压力传感器。
36.作为本发明的一种实施例，水平震动监测机构包括：水平活动结构，水平活动结构设置在连接框1上，水平活动结构在连接框1产生水平震动时动作；竖直触发结构，竖直触发结构设置在底架16上，竖直触发结构在水平活动结构动作时对连接框1的水平震动位移进行量化；以及传动结构，传动结构连接竖直触发结构与水平活动结构，传动结构用于将连接框1所产生的水平震动传递至竖直触发结构。
37.在本发明实施例中，当连接框1产生水平震动时首先通过水平活动结构动作带动传动结构驱动竖直触发结构感应震动并对震动的位移进行量化，以方便判断该震动是否处于合理的震动范围内，即组装的工况是否符合规定。
38.作为本发明的一种实施例，水平活动结构包括固定在连接框1上的外套环4、同心
设置在外套环4内侧并与中心柱17固定的内套环9、以及水平滑动设置在外套环4上的多个感应轴7；连接框1上安装有固定架2，外套环4通过延伸板3与固定架2连接，在外套环4的底部沿圆周固定有多个（本发明实施例附图中为三个）横梁10，内套环9与横梁10通过螺栓固定；在外套环4上沿圆周均匀开设有多个通孔5，在外套环4的外壁上沿圆周均匀固定有多个同通孔5同轴对应的套管6，感应轴7与通孔5及套管6滑动套合，在感应轴7朝向内套环9的一端开设有凹孔，在凹孔内球接有小滚珠8，小滚珠8同内套环9的外壁贴合。
39.在本发明实施例中，多个感应轴7在外套环4上圆周辐射分布可对水平任一方向上的震动监测；当连接框1和外套环4以及内套环9水平震动时可通过内套环9带动感应轴7水平移动，从而对组装平台的水平震动进行监测。
40.作为本发明的一种实施例，竖直触发结构包括竖直固定在底架16上的槽筒13，槽筒13的下部光滑，上部沿圆周开设有多个竖直的滑槽14，滑槽14内滑动嵌合有滑块12，在槽筒13的下部外壁上沿圆周安装多个第一传感器15，滑块12通过弹性杆与第一传感器15连接。
41.在本发明的装置中，第一传感器15为gyd
‑
60型压力传感器，第一传感器15与第二传感器19均连接一个数显仪，通过数显仪可直观的读取受力值。
42.在本发明实施例中，当感应轴7水平移动时利用传动结构带动与之对应的滑块12竖直滑动，从而借助弹性杆触发第一传感器15，第一传感器15将感应轴7的移动量转化为受力值，通过受力值表征水平震动的位移量。
43.作为本发明的一种实施例，传动结构包括连杆11，在连杆11的两端各设置有一个球型部，在感应轴7远离小滚珠8的一端和滑块12的外侧均设置有卡槽，卡槽内壁具有与球型部相适配的局部球型凹陷，连杆11两端的球型部分别与感应轴7端部和滑块12外侧的卡槽球接。
44.具体地，由于连杆11的两端分别与感应轴7和滑块12球接，因此，在内套环9向一侧水平震动位移时，同侧一半数量的感应轴7会向外套环4的外侧滑动，而对向一侧的另外一半数量的感应轴7不动；同侧的一半数量的感应轴7的移动量并不相同，与内套环9震动位移方向一致的一个感应轴7的移动量最大，通过连杆11对应该感应轴7的滑块12的位移量也最大，即与该滑块12连接的第一传感器15所监测到的压力值是所有第一传感器15监测到的压力值的最大值；故当连接框1和组装平台水平震动时，会有多个第一传感器15监测到压力数值变化，而表征水平震动量应取监测到的压力数值变化最大的一个最为准确。
45.作为本发明的一种实施例，调平组件包括固定安装在底架16下方中央的双头气缸20（即双程气缸），在双头气缸20的两端各设置一个与双头气缸20的内腔密封连接的伸缩件22，伸缩杆22伸出双头气缸20内腔的一端固定有卡件23，上滑动卡合有滑动件24；滑动件24的底部固定有地脚25，顶部固定有限位凸起，在滑动件24靠近双头气缸20的一侧固定有楔形块26，且在底架16下表面转动安装有同楔形块26的楔形面配合的滑轮27；
当然了，在双头气缸20上还设置有用于向双头气缸20内腔充入或抽吸空气的气阀21。
46.在本发明实施例中，由于设置了双头气缸20，因此可对两端的地脚25与地面基础的接触高度调节，以将该装置整体固定在组装平台与地面基础之间，当该装置固定在组装平台与地面基础之间时，中心柱17处于临界状态，即变形与未变形的临界点，此时的第二传感器19的读数为零；为了在安装该装置时确保装置固定在组装平台与地面基础之间，也可以使中心柱17处于微变形状态，即第二传感器19具有较小的读数，并以此作为竖直震动的零点；例如装置安装调试时第二传感器19的读数为0.5n，则在监测组装工况时第二传感器19监测到的数值应减去0.5n。
47.另外，由于组装平台的高度不一，当将该装置安装于较高的组装平台上时，地脚25的高度调节行程可能不足以触及地面基础，此时可通过在地面基础上垫设垫板或垫块配合。
48.最后，由于双头气缸20两端的伸缩件22可以单独控制其伸缩量，即两端的地脚25高度可单独调整，因此，在垫设的垫块或垫板不平时，通过双头气缸20还可对底架16找平。
49.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
50.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。