一種檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種檢測裝置，安裝在三維移動平臺上，檢測裝置包括超聲波發(fā)射探頭，超聲波接收探頭，與超聲波發(fā)射探頭連接的發(fā)射角度盤，和與超聲波接收探頭連接的接收角度盤；超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭分別通過發(fā)射角度盤和接收角度盤與三維移動平臺連接。本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于：具有靈敏度高并直接反映焊接質(zhì)量的特點，對現(xiàn)場操作人員無害，無需防護(hù)；無需使用耦合劑耦合，避免了對被檢試樣的影響，有利于實現(xiàn)自動化及實時的全面檢測。
【專利說明】
一種檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及超聲波檢測領(lǐng)域，特別涉及一種檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電池電極串并聯(lián)接是新能源動力電池封裝成組的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其必須用來保證系統(tǒng)所需的電壓和電流及功率輸出；目前動力電池聯(lián)接方式主要有螺紋聯(lián)接及焊接兩種；
[0003]螺紋聯(lián)接雖然由于其設(shè)計及工藝簡單、更換方便，且生產(chǎn)設(shè)備投入小而應(yīng)用較廣，但因其電極接觸未形成復(fù)合層，在長期通電使用過程中容易在接觸面之間形成氧化或腐蝕層，導(dǎo)致連接阻抗增大，使系統(tǒng)效率降低，并發(fā)熱產(chǎn)生安全隱患；另外由于螺紋聯(lián)接易受外力影響而發(fā)生變化，若設(shè)計不合理，極易使接觸阻抗隨外力影響而變化，這對電池質(zhì)量控制及使用安全帶來隱患。
[0004]動力電池聯(lián)接方式焊接有激光焊接、超聲波焊接、電阻焊接、高頻感應(yīng)焊接等多種方式，由于焊接可在連接金屬間形成復(fù)合層，從而其聯(lián)接阻抗、耐氧化腐蝕等性能均優(yōu)于普通螺紋聯(lián)接方式，且不會受外力影響，安全性能高，因此目前有條件及規(guī)模的廠家大多采用焊接，而且其應(yīng)用正逐步擴大，其中以激光焊接自動化程度高應(yīng)用日益廣泛；
[0005]激光焊接質(zhì)量的可靠性主要由復(fù)合層保證，而復(fù)合層焊接質(zhì)量無法通過肉眼或者視頻圖像分析來直接判斷，此復(fù)合層的焊接質(zhì)量直接影響電極的接觸電阻，如接觸不良不僅電池達(dá)不到所需的輸出電壓電流及功率指標(biāo)，而且因長期過熱工作容易引起燃燒發(fā)生安全事故；
[0006]因此，目前工廠常用的焊接檢測方法是機械力檢測，機械力檢測主要是靠人工進(jìn)行拉、撬等方式檢測焊接質(zhì)量，一般只適用于抽檢，而且存在一定的破壞性。機械力檢測不僅需要大量的人工，增加了質(zhì)量檢測得成本，無法實現(xiàn)自動化，而且存在漏檢的風(fēng)險及檢測所帶來的意外損傷。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決上述問題，本實用新型提供一種檢測裝置。本技術(shù)方案解決以下技術(shù)問題，
[0008]1.采用超聲波探頭激發(fā)超聲波進(jìn)行探傷，靈敏度高直接反映焊接質(zhì)量，比較CT對操作環(huán)境要求低對現(xiàn)場操作人員無害，無需防護(hù)；
[0009]2.采用非接觸式的超聲波激發(fā)和接受方法，避免了用耦合劑耦合的超聲激發(fā)和接受方式對被檢試樣所產(chǎn)生的影響，容易實現(xiàn)自動化實時的全面檢測。
[0010]本實用新型中的一種檢測裝置，安裝在三維移動平臺上，用于檢測動力電池模組的電極，所述檢測裝置包括超聲波發(fā)射探頭，超聲波接收探頭，與所述超聲波發(fā)射探頭連接的發(fā)射角度盤，和與所述超聲波接收探頭連接的接收角度盤;所述發(fā)射角度盤和所述接收角度盤分別固定在所述三維移動平臺上;所述超聲波發(fā)射探頭通過所述發(fā)射角度盤與所述三維移動平臺連接，所述超聲波接收探頭通過所述接收角度盤與所述三維移動平臺連接；所述動力電池模組位于所述三維移動平臺的下方;所述動力電池模組至少具有一個電極。
[0011]上述方案中，所述三維移動平臺具有運動滑塊，所述發(fā)射角度盤和所述接收角度盤分別固定在所述運動滑塊上;所述超聲波發(fā)射探頭和所述超聲波接收探頭分別朝向所述三維移動平臺的下方。
[0012]上述方案中，所述檢測裝置還包括傳送帶，所述傳送帶的一端朝向所述三維移動平臺；所述動力電池模組放置在所述傳送帶上，經(jīng)所述傳送帶傳送至所述三維移動平臺的下方。
[0013]上述方案中，所述檢測裝置還包括控制處理器，所述控制處理器分別與所述三維移動平臺、所述超聲波發(fā)射探頭和所述超聲波接收探頭連接。
[0014]上述方案中，所述超聲波發(fā)射探頭具有發(fā)射壓電材料，所述超聲波接收探頭具有接收壓電材料，所述控制處理器包括控制模塊、發(fā)射器、放大器和數(shù)字處理模塊;所述控制模塊與所述三維移動平臺連接，所述放大器分別與所述接收壓電材料和所述數(shù)字處理模塊連接，所述發(fā)射器與所述發(fā)射壓電材料連接。
[0015]上述方案中，所述控制處理器還包括顯示器，所述顯示器與所述數(shù)字處理模塊連接。
[0016]本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于:本實用新型提供一種檢測裝置，具有靈敏度高并直接反映焊接質(zhì)量的特點，比較CT對操作環(huán)境要求低對現(xiàn)場操作人員無害，無需防護(hù)；無需使用耦合劑耦合，避免了對被檢試樣的影響，有利于實現(xiàn)自動化及實時的全面檢測。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本實用新型一種檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型一種檢測裝置中三維移動平臺、超聲波接收探頭及控制處理器的連接關(guān)系示意框圖；
[0020]圖3為本實用新型一種檢測裝置的使用方法流程圖；
[0021]圖4為利用本實用新型一種檢測裝置對檢測第一件不合格的動力電池模組所顯示輸出的電極評估曲線的圖像；
[0022]圖5為利用本實用新型一種檢測裝置對檢測第二件不合格的動力電池模組所顯示輸出的電極評估曲線的圖像；
[0023]圖6為利用本實用新型一種檢測裝置對檢測第三件不合格的動力電池模組所顯示輸出的電極評估曲線的圖像。
[0024]圖中:1、動力電池模組2、超聲波發(fā)射探頭3、超聲波接收探頭
[0025]4、發(fā)射角度盤 5、接收角度盤 6、三維移動平臺
[0026]7、控制處理器 8、運動滑塊11、電極
[0027]21、發(fā)射壓電材料31、接收壓電材料71、控制模塊
[0028]72、放大器73、數(shù)字處理模塊74、顯示器
[0029]75、發(fā)射器
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護(hù)范圍。
[0031]如圖1和圖2所示，本實用新型是一種檢測裝置，安裝在三維移動平臺6上，用于檢測動力電池模組I的電極11，檢測裝置包括超聲波發(fā)射探頭2，超聲波接收探頭3，與超聲波發(fā)射探頭2連接的發(fā)射角度盤4，和與超聲波接收探頭3連接的接收角度盤5;發(fā)射角度盤4和接收角度盤5分別固定在三維移動平臺6上;超聲波發(fā)射探頭2通過發(fā)射角度盤4與三維移動平臺6連接，超聲波接收探頭3通過接收角度盤5與三維移動平臺6連接;動力電池模組I位于三維移動平臺6的下方;動力電池模組I至少具有一個電極11。
[0032]上述技術(shù)方案的工作原理是:超聲波發(fā)射探頭2和超聲波接收探頭3分別通過發(fā)射角度盤4和接收角度盤5固定在機床上;超聲波發(fā)射探頭2向動力電池模組I的電極11發(fā)射超聲波，超聲波經(jīng)電極11的反射回傳至超聲波接收探頭3。
[0033]優(yōu)選的，三維移動平臺6具有運動滑塊8，發(fā)射角度盤4和接收角度盤5分別固定在運動滑塊8上;超聲波發(fā)射探頭2和超聲波接收探頭3分別朝向三維移動平臺6的下方。
[0034]進(jìn)一步的，檢測裝置還包括傳送帶(圖中未示出)，傳送帶(圖中未示出)的一端朝向三維移動平臺6;動力電池模組I放置在傳送帶(圖中未示出)上，經(jīng)傳送帶(圖中未示出)傳送至三維移動平臺6的下方。
[0035]進(jìn)一步的，檢測裝置還包括控制處理器7，控制處理器7分別與三維移動平臺6、超聲波發(fā)射探頭2和超聲波接收探頭3連接。
[0036]進(jìn)一步的，超聲波發(fā)射探頭2具有發(fā)射壓電材料21用于發(fā)射超聲波，超聲波接收探頭3具有接收壓電材料31用于接收超聲波，控制處理器7包括控制模塊71、發(fā)射器75、放大器72和數(shù)字處理模塊73;控制模塊71與三維移動平臺6連接，放大器72分別與接收壓電材料31和數(shù)字處理模塊73連接;控制處理器7還包括顯示器74，顯示器74與數(shù)字處理模塊73連接，發(fā)射器75與發(fā)射壓電材料21連接;其中，接收壓電材料31用于將超聲波接收探頭3所接收的超聲波轉(zhuǎn)換為超聲波電信號，超聲波電信號再經(jīng)放大形成超聲波放大信號，超聲波放大信號再通過數(shù)字處理模塊73進(jìn)行分析，將分析結(jié)果通過顯示器74顯示。
[0037]如圖3所示，上述技術(shù)方案中的檢測裝置的使用方法包括以下步驟:
[0038]步驟S1.將待檢測的動力電池模組I放置在傳送帶(圖中未示出)上，并由傳送帶(圖中未示出)傳送到三維移動平臺6的下方，其中，動力電池模組I的電極11朝上；
[0039]步驟S2.利用檢測裝置對動力電池模組I的電極11進(jìn)行檢測，包括以下步驟，
[0040]步驟S21.操作控制模塊71使三維移動平臺6帶動超聲波發(fā)射探頭2和超聲波接收探頭3在三維空間上移動，使超聲波發(fā)射探頭2和超聲波接收探頭3位于動力電池模組I的上方;操作發(fā)射角度盤4和接收角度盤5分別使超聲波發(fā)射探頭2和超聲波接收探頭3轉(zhuǎn)動，使超聲波發(fā)射探頭2和超聲波接收探頭3對應(yīng)動力電池模組I的其中一個電極11;
[0041 ]步驟S22.操作發(fā)射器75使超聲波發(fā)射探頭2通過發(fā)射壓電材料21發(fā)射超聲波;超聲波發(fā)射探頭2發(fā)射的超聲波經(jīng)電極11反射回傳至超聲波接收探頭3;
[0042]步驟S23.分別調(diào)整發(fā)射角度盤和接收角度盤，使超聲波發(fā)射探頭2所發(fā)出的超聲波經(jīng)電極11的反彈，準(zhǔn)確回彈至超聲波接收探頭3;
[0043]步驟S24.超聲波接收探頭3將接收到的超聲波通過接收壓電材料31獲得超聲波電信號并發(fā)送至放大器72，放大器72將超聲波電信號放大后形成超聲波放大信號并傳送至數(shù)字處理模塊73，數(shù)字處理模塊73對超聲波放大信號進(jìn)行分析，以獲得經(jīng)電極11反射后的超聲波的功率；
[0044]步驟S25.數(shù)字處理模塊73繼續(xù)對超聲波的功率進(jìn)行計算，獲得電極11的電極評估系數(shù)；
[0045]步驟S3.判斷動力電池模組I的電極11是否完全檢測完畢；
[0046]步驟S31.若動力電池模組I的電極11完全檢測完畢，則進(jìn)入到步驟S4;
[0047]步驟S32.若動力電池模組I的電極11未完全檢測完畢，則回到步驟S2，對動力電池模組I的其他未檢測的電極11進(jìn)行檢測；
[0048]步驟S4.電極評估系數(shù)隨著超聲波發(fā)射探頭2、超聲波接收探頭3以及三維移動平臺6的移動而變化;當(dāng)超聲波發(fā)射探頭2和超聲波接收探頭3對動力電池模組I的各電極11檢測完畢時，數(shù)字處理模塊73將繪制出以電極評估系數(shù)為縱軸，以時間為橫軸的電極評估曲線;其中，電極評估曲線具有若干個數(shù)峰，各數(shù)峰所對應(yīng)的縱軸的數(shù)值分別為各電極11的電極評估系數(shù)；
[0049]步驟S5.數(shù)字處理模塊73設(shè)置有閾值范圍，判斷各電極11的電極評估系數(shù)是否在閾值范圍內(nèi)；
[0050]步驟S6.若電極評估曲線上的各數(shù)峰均在閾值范圍內(nèi)，則視為各電極11的電極評估系數(shù)均在閾值范圍內(nèi)，進(jìn)而判斷動力電池模組I為合格；
[0051]步驟S7.若電極評估曲線上至少有一個數(shù)峰不在閾值范圍內(nèi)，則視為在各電極11中，至少有一個電極11的電極評估系數(shù)不在閾值范圍內(nèi)，進(jìn)而判斷動力電池模組I為不合格。
[0052]優(yōu)選的，在步驟S24中，數(shù)字處理模塊73以超聲波發(fā)射探頭2發(fā)出的超聲波的功率為采樣功率，對經(jīng)電極11反射后傳送至超聲波接收探頭3的超聲波的功率進(jìn)行歸一化計算，獲得的歸一化功率為電極評估系數(shù)。
[0053]進(jìn)一步的，在步驟S4中，電極評估曲線通過顯示器74顯示；在步驟S5中，閾值范圍將結(jié)合電極評估曲線通過顯示器74顯示。
[0054]進(jìn)一步的，通過觀察在顯示器74上顯示的電極評估曲線，判斷出動力電池模組I中的不合格的電極11，進(jìn)而對不合格的電極11進(jìn)行維修或返工處理。
[0055]具體的，通過利用上述技術(shù)方案分別對三個不合格的動力電池模組進(jìn)行檢測，其中，設(shè)定閾值范圍為0.5-0.9;具體的檢測結(jié)果如下:
[0056]1、利用上述技術(shù)方案對第一件動力電池模組I檢測，動力電池模組I的四個電極11的電極評估系數(shù)分別對應(yīng)圖4中的四個電極評估曲線的數(shù)峰;發(fā)現(xiàn)有兩個數(shù)峰在閾值范圍內(nèi)，有兩個超出閾值范圍，則判斷為不合格；
[0057]2、利用上述技術(shù)方案對第二件動力電池模組I檢測，動力電池模組I的四個電極11的電極評估系數(shù)分別對應(yīng)圖5中的四個電極評估曲線的數(shù)峰;發(fā)現(xiàn)有兩個數(shù)峰在閾值范圍內(nèi)，有兩個超出閾值范圍，則判斷為不合格；
[0058]3、利用上述技術(shù)方案對第三件動力電池模組I檢測，動力電池模組I的三個電極11的電極評估系數(shù)分別對應(yīng)圖6中的三個電極評估曲線的數(shù)峰;發(fā)現(xiàn)有兩個數(shù)峰在閾值范圍內(nèi)，有一個超出閾值范圍，則判斷為不合格。
[0059]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種檢測裝置，安裝在三維移動平臺上，用于檢測動力電池模組的電極，其特征在于，所述檢測裝置包括超聲波發(fā)射探頭，超聲波接收探頭，與所述超聲波發(fā)射探頭連接的發(fā)射角度盤，和與所述超聲波接收探頭連接的接收角度盤;所述發(fā)射角度盤和所述接收角度盤分別固定在所述三維移動平臺上;所述超聲波發(fā)射探頭通過所述發(fā)射角度盤與所述三維移動平臺連接，所述超聲波接收探頭通過所述接收角度盤與所述三維移動平臺連接;所述動力電池模組位于所述三維移動平臺的下方;所述動力電池模組至少具有一個電極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測裝置，其特征在于，所述三維移動平臺具有運動滑塊，所述發(fā)射角度盤和所述接收角度盤分別固定在所述運動滑塊上;所述超聲波發(fā)射探頭和所述超聲波接收探頭分別朝向所述三維移動平臺的下方。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置還包括傳送帶，所述傳送帶的一端朝向所述三維移動平臺；所述動力電池模組放置在所述傳送帶上，經(jīng)所述傳送帶傳送至所述三維移動平臺的下方。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置還包括控制處理器，所述控制處理器分別與所述三維移動平臺、所述超聲波發(fā)射探頭和所述超聲波接收探頭連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種檢測裝置，其特征在于，所述超聲波發(fā)射探頭具有發(fā)射壓電材料，所述超聲波接收探頭具有接收壓電材料，所述控制處理器包括控制模塊、發(fā)射器、放大器和數(shù)字處理模塊;所述控制模塊與所述三維移動平臺連接，所述放大器分別與所述接收壓電材料和所述數(shù)字處理模塊連接，所述發(fā)射器與所述發(fā)射壓電材料連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種檢測裝置，其特征在于，所述控制處理器還包括顯示器，所述顯示器與所述數(shù)字處理模塊連接。
【文檔編號】G01N29/04GK205484200SQ201520864650
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年11月2日
【發(fā)明人】徐迎迎, 潘永東, 李立兵
【申請人】儂泰軻（上海）檢測科技有限責(zé)任公司