CN101406884B - 自动称重分拣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及片状物自动称重分拣设备，特别涉及蓄电池制造领域的电极极片自动称重分拣设备。它公开了一种自动称重分拣机，是由包括进片机构、上片机构、过渡走片机构、称片机构、输送机构、分拣机构顺序衔接而成的流水线装置，该装置在可编程微控制器的控制下同步工作。本发明实现了电极极片类片状物的称片和自动分拣，完成了该项生产流程从手工劳动向自动化作业的转变，大大降低了人工作业生产强度和作业成本，提高了劳动生产率。

Description

自动称重分拣机

技术领域

本发明涉及片状物自动称重分拣设备，特别涉及蓄电池制造领域的电极极片自动称重分拣设备。

背景技术

在蓄电池制造领域，由于存在的制造误差，蓄电池的电极极片往往重量不同，需要对电极极片称重后进行区分，按电极极片的不同重量组合进行蓄电池的装配。目前，采用人工对电极极片每单片称重，然后按电极极片重量级差手工分拣。由于蓄电池制造所要求的极片数量大，人工称重与分拣明显存在着速度慢、分拣差错率较大和劳动效率低的问题，无法有效满足蓄电池批量制造对电极极片称重、分拣生产环节的要求。目前，现有技术中还没有有关包括电极极片在内的片状物自动称重分拣设备的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动称重分拣机，克服现有人工称重、分拣的工作量大，劳动效率低，差错率较大的缺点。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种自动称重分拣机，其特征在于，包括进片机构、上片机构、称片机构、输送机构、分拣机构、电源和可编程微控制器，

所述进片机构包括第一传输装置、固定座、第一驱动装置；所述第一传动装置包括第一主动轮、第一从动轮以及连接二者的第一传输带，第一从动轮安装在第一轴上，第一主动轮安装在第二轴上，第一轴、第二轴分别安装在固定座两端，所述第一驱动装置驱动连接第二轴；

所述上片机构包括第二传输装置、支座、第二驱动装置、第一负压机构；所述第二传输装置包括第二主动轮、第二从动轮和第二传输带，第二主动轮为中空圆柱盘，所述第二传输带连接中空圆柱盘的柱圆周与第二从动轮，中空圆柱盘的柱圆周上间隔地设有细孔组，第二传输装置包括第二主动轮、第二从动轮安装在支座上；第一负压机构包括第一风管和第一风机，中空圆柱盘的中空腔通过第一风管连接第一风机，中空圆柱盘通过传动装置连接第二驱动装置；

所述称片机构包括第三传输装置、Y型支架、支架座、第三驱动装置，所述第三传输装置包括第三主动轮、第三从动轮和连接二者的第三传输带，第三主动轮、第三从动轮安装在所述Y型支架两端，Y型支架安装在支架座上，Y型支架与支架座之间压装重量传感器，所述重量传感器通过电信号线连接所述可编程微控制器，可编程微控制器用于转换计算电流信号对应的重量值，并将该重量值输出到显示屏；第三主动轮通过传动装置连接第三驱动装置，第三驱动装置连接所述可编程微控制器；

所述输送机构包括第四传输装置、水平支架、第四驱动装置，所述第四传输装置包括第四主动轮、第四从动轮和连接二者的第四传输带，第四主动轮、第四从动轮安装在水平支架两端，所述第四主动轮通过传动装置连接第四驱动装置，所述第四驱动装置连接所述可编程微控制器；

所述分拣机构包括第五传输装置、长方体框、分拣机座、接近开关、第五驱动装置、第二负压机构、收片装置，所述第五传输装置包括第五主动轮、第五从动轮和连接二者的第五传输带，第五主动轮通过传动装置连接第五驱动装置，第五传输带上间隔设有传输带细孔，所述第五主动轮、第五从动轮安装在长方体框两端，长方体框的下端面由第五传输带形成闭合，长方体框安装在分拣机座上；长方体框的一端平行贴近置于所述第四传输带之上，所述接近开关安装在所述长方体框与第四传输带之间，接近开关连接所述可编程微控制器；第二负压机构包括第二风管和第二风机，长方体框内空腔通过第二风管连接第二风机；长方体框内空腔设有若干间隔的小腔，小腔通过通断阀与第二风管连通，所述通断阀连接所述可编程微控制器，收片装置安装在小腔下方；

所述第一传输带的传输终端靠近所述中空圆柱盘的柱圆周，所述第二传输带、第三传输带、第四传输带在同一传输方向上顺序衔接。

作为改进的技术方案，在所述上片机构与称片机构之间安装过渡走片机构，所述过渡走片机构的结构与所述输送机构的结构相同。当待称片从上片机构进入过渡走片机构皮带时，由过渡走片机构调整待称片进入称片机构时的运动速度，该运动速度与称片机构的皮带速度同步，使称片机构的称片更加准确。

作为优选方案，所述进片机构还包括第一步进机构，所述第一驱动装置通过第一步进机构驱动连接所述第二轴；所述第一步进机构包括第三轴，第四轴，偏心块，摆杆，摆臂，曲柄，第一单向离合器，所述第三轴，第四轴分别通过轴承安装在所述固定座上，第三轴上安装偏心块，第四轴上安装摆臂，偏心块与摆臂通过摆杆连接，第四轴上还安装曲柄，所述第一单向离合器安装在第二轴上，所述曲柄与所述第一单向离合器连接，第三轴上连接第一驱动装置。

进一步的，所述收片装置包括第六传输装置、第六驱动装置，第六传输装置的个数等于所述分拣机构内小腔的个数，第六传输装置包括第六主动轮、第六从动轮和连接二者的第六传输带，第六传输带的传输方向垂直于所述第五传输带的传输方向。

更进一步优化的，所述第六传输装置还包括第二步进机构，所述第六驱动装置为往复式驱动装置，连接可编程微控制器；所述第二步进机构包括第二单向离合器，该第二单向离合器安装在所述第六主动轮轴上，所述第六驱动装置通过第二单向离合器连接第六主动轮轴。

更加优选的，所述第一传输带为水平链条，第二传输带、第三传输带、第四传输带、第五传输带、第六传输带为水平皮带。

本发明自动称重分拣机是由包括进片机构、上片机构、过渡走片机构、称片机构、输送机构、分拣机构顺序衔接而成的流水线装置，其基本工作过程为：首先，将待称片各单片竖直码放在进片机构上，进片机构将待称片逐一以单片形式输送到上片机构，上片机构按一定频率将待称片水平送到过渡走片机构，通过过渡走片机构调整待称片走片速度后输送到称片机构，称片机构称出待称片的重量，然后将已称片送到输送机构，由输送机构送到分拣机构，最后，分拣机构在可编程微控制器的控制下按已称片的不同重量级差对已称片进行分拣。

本发明自动称重分拣机实现了电极极片类片状物的称片和自动分拣，完成了该项生产流程从手工劳动向自动化作业的转变，大大降低了人工作业生产强度和作业成本，提高了劳动生产率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1为本发明自动称重分拣机的整体结构示意图。

图2为进片机构主视图。

图3为进片机构俯视图。

图4为上片机构侧视图。

图5为过渡走片机构与称片机构以及输送机构组合使用主视图。

图6为过渡走片机构与称片机构以及输送机构组合使用俯视图。

图7为分拣机构主视图。

图8为图7中收片装置的侧视结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的自动称重分拣机是由进片机构1、上片机构2、过渡走片机构3、称片机构4、输送机构5、分拣机构6各自的传数装置顺序衔接而成的流水线装置，分拣机构6还包括收片机构7，收片机构包括若干收片装置。

如图2所示的进片机构主视图，并结合图3所示的进片机构俯视图，固定座10上安装第一轴11、第二轴15、第三轴12、第四轴13，第一轴11和第二轴15上均安装有链轮8，第一轴11与第二轴15通过链条9传动连结。第三轴12中间安装偏心块20，第四轴13中间安装摆臂27，偏心块20与摆臂27通过摆杆16连接。第四轴13上还安装曲柄19，第二轴15上安装单向离合器18，曲柄19与单向离合器18连接，第三轴12上还安装链轮17作为第一传动装置，链轮17连接第一驱动装置，第一驱动装置为通用的电动机，图2、3中未示出，本领域技术人员可以理解。

如图4所示的上片机构，支座22上安装中空圆柱盘21和第二从动轮，中空圆柱盘21的柱圆周上安装第二传输水平皮带28与第二从动轮连接，中空圆柱盘21的柱圆周上间隔地设有柱圆周细孔组23，中空圆柱盘21的中空腔通过中空轴25连结第一风管26，第一风管26连接抽风机，使中空圆柱盘21的中空腔内形成负压，中空圆柱盘21的中空轴25上安装传动链轮24，传动链轮24连接作为第二驱动装置的通用电动机。

参照图5所示的过渡走片机构与称片机构以及输送机构组合使用主视图，并结合图6的俯视图，参照图1，过渡走片机构3、称片机构4、输送机构5成左中右衔接安装，称片机构4的Y型支架35安装在支架座36上，Y型支架35与支架座36之间压装重量传感器，Y型支架35两端分别安装第三主动皮带轮、第三从动皮带轮，第三主动皮带轮、第三从动皮带轮上连接第三传输带41，第三主动皮带轮通过传动装置连接第三驱动电机，第三驱动电机连接可编程微控制器；重量传感器的电信号线连接可编程微控制器，可编程微控制器转换计算重量传感器电流信号对应的重量值，并将该重量值输出到显示屏；输送机构5的结构与过渡走片机构3相同，以图5、6所示的过渡走片机构3为例，过渡走片机构3的水平支架30上通过水平皮带主动轮32、水平皮带从动轮33安装水平皮带39，水平皮带主动轮32连接同步电机31，同步电机31连接可编程微控制器；输送机构5的结构不再赘述。

如图7所示，分拣机构的长方体框52的左端通过连接杆50安装在输送机构5上方，连接杆50上安装接近开关59(附图中无59？已添加)，接近开关59位于长方体框52与输送机构5的上下之间，接近开关59信号接入可编程微控制器，长方体框52的右端安装在分拣机座51上。长方体框52两端安装第五水平皮带从动轮54、主动轮55，第五水平皮带主动轮55通过传动齿轮连接第五驱动装置。第五水平皮带从动轮54、主动轮55之间安装第五水平皮带，长方体框52的下端由第五水平皮带封闭，第五水平皮带上间隔设有皮带细孔组，长方体框52通过其侧面的风管口53通过第二风管连接高负压风机；长方体框52内设有若干区隔的小腔57，每个小腔57都有一个通断阀56与第二风管连通，通断阀56连接可编程微控制器，每个小腔57下方对应设有一个收片装置58。

如图8所示，收片装置包括第六水平传输装置，第六水平传输装置包括水平皮带从动轮61、水平皮带主动轮62，水平皮带从动轮61、水平皮带主动轮62之间连接水平皮带63，水平皮带从动轮61、水平皮带主动轮62分别安装在固定座64、65(附图中无65？已添加)上，皮带63传输方向相对垂直于图7中的第五水平皮带方向，水平皮带主动轮62的轴上通过单向离合器60安装传动齿轮66，传动齿轮66上安装链条67，链条67的一端固定在耳座69上，另一端连接往复驱动装置68上，往复驱动装置68连接可编程微控制器。

本自动称重分拣机的工作原理为：待称片竖直码放在进片机构的链条上，通过进片机构的链轮步进机构，进片机构的水平链条将待称片逐片送出，贴近上片机构的中空圆柱盘，中空圆柱盘内为高压负腔并作与进片机构水平链条运动方向一致的转动，当待称片贴近中空圆柱盘的细孔组时，待称片被吸到中空圆柱盘圆周上，随中空圆柱盘的转动过渡到中空圆柱盘圆周上的水平皮带上，并随水平皮带运动到过渡走片机构上，由过渡走片机构将待称片送到称片机构的皮带上。由于过渡走片机构的驱动电机与称片机构的皮带电机均连接可编程微控制器，在可编程微控制器的控制下，过渡走片机构的皮带速度与称片机构的称重皮带的传输速度匹配，减少因片速不同带来的称片误差，提高称重精度。称片机构的重量传感器信号送到可编程微控制器，可编程微控制器计算转换出待称片重量值，存储并输出到显示屏显示。已称片离开称片机构的皮带后进入输送机构，输送机构皮带上方紧靠分拣机构的长方体框内负压空腔的下方，分拣机构的皮带上有均匀分布的细孔，当已称片运动到该细孔下时，在负压作用下，已称片被吸附到分拣机构的皮带下，已称片的被吸附动作触发接近开关，接近开关信号传递到可编程微控制器。可编程微控制器根据该已称片的重量级差，为已称片设定相应的脱离时间，该脱离时间即为已称片脱离分拣机构皮带的时间。由于分拣机构的皮带速率一定，则已称片脱离时间对应一定的皮带行走距离。分拣机构的长方体框内的小腔位置则是根据不同的已称片脱离时间设定的。假设某已称片的重量级别对应的小腔序位为m，当已称片在分拣机构皮带上行走到序位为m的小腔位置时，可编程微控制器向与m小腔对应的通断阀发出信号，该通断阀断开，m小腔内负压消失，则已称片在重力作用下脱离皮带，下落到收片装置的皮带上，随即该通断阀复位接通，不影响下一片已称片的运行。已称片下落到收片装置的皮带上后，收片装置的往复驱动装置在可编程微控制器控制下作一次步进驱动，使收片装置的皮带承载着已称片向外移动一次。随着自动称重分拣机的连续运行，已称片被逐一称重、分拣、收集。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种自动称重分拣机，其特征在于，包括进片机构、上片机构、称片机构、输送机构、分拣机构、电源和可编程微控制器，

所述进片机构包括第一传输装置、固定座、第一驱动装置；所述第一传输装置包括第一主动轮、第一从动轮以及连接二者的第一传输带，第一从动轮安装在第一轴上，第一主动轮安装在第二轴上，第一轴、第二轴分别安装在固定座两端，所述第一驱动装置驱动连接第二轴；

所述上片机构包括第二传输装置、支座、第二驱动装置、第一负压机构；所述第二传输装置包括第二主动轮、第二从动轮和第二传输带，第二主动轮为中空圆柱盘，所述第二传输带连接中空圆柱盘的柱圆周与第二从动轮，中空圆柱盘的柱圆周上间隔地设有柱圆周细孔，第二传输装置包括第二主动轮、第二从动轮安装在支座上；第一负压机构包括第一风管和第一风机，中空圆柱盘的中空腔通过第一风管连接第一风机，中空圆柱盘通过传动装置连接第二驱动装置；

所述称片机构包括第三传输装置、Y型支架、支架座、第三驱动装置，所述第三传输装置包括第三主动轮、第三从动轮和连接二者的第三传输带，第三主动轮、第三从动轮安装在所述Y型支架两端，Y型支架安装在支架座上，Y型支架与支架座之间压装重量传感器，所述重量传感器通过电信号线连接所述可编程微控制器，可编程微控制器用于转换计算电流信号对应的重量值，并将该重量值输出到显示屏；第三主动轮通过传动装置连接第三驱动装置，第三驱动装置连接所述可编程微控制器；

所述输送机构包括第四传输装置、水平支架、第四驱动装置，所述第四传输装置包括第四主动轮、第四从动轮和连接二者的第四传输带，第四主动轮、第四从动轮安装在水平支架两端，所述第四主动轮通过传动装置连接第四驱动装置，所述第四驱动装置连接所述可编程微控制器；

所述分拣机构包括第五传输装置、长方体框、分拣机座、接近开关、第五驱动装置、第二负压机构、收片装置，所述第五传输装置包括第五主动轮、第五从动轮和连接二者的第五传输带，第五主动轮通过传动装置连接第五驱动装置，第五传输带上间隔设有传输带细孔，所述第五主动轮、第五从动轮安装在长方体框两端，长方体框的下端面由第五传输带形成闭合，长方体框安装在分拣机座上；长方体框的一端平行贴近置于所述第四传输带之上，所述接近开关安装在所述长方体框与第四传输带之间，接近开关连接所述可编程微控制器；第二负压机构包括第二风管和第二风机，长方体框内空腔通过第二风管连接第二风机；长方体框内空腔设有若干间隔的小腔，小腔通过通断阀与第二风管连通，所述通断阀连接所述可编程微控制器，收片装置安装在小腔下方；

所述第一传输带的传输终端靠近所述中空圆柱盘的柱圆周，所述第二传输带、第三传输带、第四传输带在同一传输方向上顺序衔接。

2.根据权利要求1所述的自动称重分拣机，其特征在于，在所述上片机构与称片机构之间安装过渡走片机构，所述过渡走片机构的结构与所述输送机构的结构相同。

3.根据权利要求1所述自动称重分拣机，其特征在于，所述进片机构还包括第一步进机构，所述第一驱动装置通过第一步进机构驱动连接所述第二轴；所述第一步进机构包括第三轴，第四轴，偏心块，摆杆，摆臂，曲柄，第一单向离合器，所述第三轴，第四轴分别通过轴承安装在所述固定座上，第三轴上安装偏心块，第四轴上安装摆臂，偏心块与摆臂通过摆杆连接，第四轴上还安装曲柄，所述第一单向离合器安装在第二轴上，所述曲柄与所述第一单向离合器连接，第三轴上连接第一驱动装置。

4.根据权利要求2所述自动称重分拣机，其特征在于，所述进片机构还包括第一步进机构，所述第一驱动装置通过第一步进机构驱动连接所述第二轴；所述第一步进机构包括第三轴，第四轴，偏心块，摆杆，摆臂，曲柄，第一单向离合器，所述第三轴，第四轴分别通过轴承安装在所述固定座上，第三轴上安装偏心块，第四轴上安装摆臂，偏心块与摆臂通过摆杆连接，第四轴上还安装曲柄，所述第一单向离合器安装在第二轴上，所述曲柄与所述第一单向离合器连接，第三轴上连接第一驱动装置。

5.根据权利要求1、2、3之一所述自动称重分拣机，其特征在于，所述收片装置包括第六传输装置、第六驱动装置，第六传输装置的个数等于所述分拣机构内小腔的个数，第六传输装置包括第六主动轮、第六从动轮和连接二者的第六传输带，第六传输带的传输方向垂直于所述第五传输带的传输方向。

6.根据权利要求5所述自动称重分拣机，其特征在于，所述第六传输装置还包括第二步进机构，所述第六驱动装置为往复式驱动装置，连接可编程微控制器；所述第二步进机构包括第二单向离合器，该第二单向离合器安装在所述第六主动轮轴上，所述第六驱动装置通过第二单向离合器连接第六主动轮轴。

7.根据权利要求6所述的自动称重分拣机，其特征在于，所述第一传输带为水平链条，第二传输带、第三传输带、第四传输带、第五传输带、第六传输带为水平皮带。

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