CN101985123B

CN101985123B - 电池自动分选系统

Info

Publication number: CN101985123B
Application number: CN201010521782.5A
Authority: CN
Inventors: 范方才; 骆承华; 李建强; 左剑萍
Original assignee: Shenzhen Geesun Automation Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Geesun Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2030-10-27
Also published as: CN101985123A

Abstract

本发明提供一种电池自动分选系统，包括：放料组件，用于放入待分拣电池；电池检测单元，用于识别出所述待分拣电池的标识并获取所述待分拣电池的电特性；分拣单元，用于根据所述电池检测单元获取的信息，将所述待分拣电池放入相应的位置；传动组件，用于在同一水平链上，将所述待分拣电池依次由所述放料组件传送到所述电池检测单元，再由所述电池检测单元传送到所述分拣单元；以及，控制单元，用于控制电池自动分选系统各部分交换信息并控制其工作。

Description

电池自动分选系统

技术领域

本发明涉及一种电池自动分选系统。

背景技术

在制作电池的过程中需要先对电池进行检测其电特征，然后再进行分拣。现采用的对圆形锂离子电池(型号为18650)进行自动测内阻与开路电压来进行分选时，所采用的一种分选方法是：

将电池入料，采用自动测内阻或开路电压检测，然后通过某种下料机构取料分档，现有的这种分选方法的缺陷是整个传动系统结构复杂，设备的稳定性能较差。且由于取料、读取条码与检测电池不在同一水平链上，不利于速度的提高，电池在入料和下料过程中易出现卡壳现象，分选档位的个数与选择存在不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是能够自动连续检测并分拣电池的电池自动分选系统。

为此，本发明提供了一种电池自动分选系统，包括：

放料组件，用于放入待分拣电池；

电池检测单元，用于识别出所述待分拣电池的标识并获取所述待分拣电池的电特性；

分拣单元，用于根据所述电池检测单元获取的信息，将所述待分拣电池放入相应的位置；

传动组件，用于在同一水平链上，将所述待分拣电池依次由所述放料组件传送到所述电池检测单元，再由所述电池检测单元传送到所述分拣单元；以及，

控制单元，用于控制电池自动分选系统各部分交换信息并控制其工作。

采用上述技术方案，所述传动组件将所述电池检测单元和分拣单元耦合链接在同一个水平链上，便于提高分拣的速度，而且还能够有效的避免电池在入料和下料过程中出现卡壳现象。

一优选例中，链轮传动件和定位元件；所述链轮传动件包括驱动件、与所述驱动件相耦合的一组链轮和安装在所述链轮之间的链条，所述链条上具有放置电池的多个下槽块，所述定位元件配合所述链条设置。

另一优选例中，所述电池检测单元包括：在所述传动组件上依次耦合的，用于分辨并记录所述待分拣电池的标识的识别组件，和用于获取并记录下所述电特性的度电组件。

另一优选例中，所述待分拣电池的标识采用贴附于所述待分拣电池外壳的条形码；所述识别组件包括：固定座、用于夹持所述待分拣电池的夹持块、用于驱动所述夹持的夹持块动作的夹持汽缸、用于旋转所述夹持块的旋转动作的伺服马达，和用于固定所述伺服马达的安装座。

另一优选例中，所述度电组件包括：用于接触所述待分拣电池的电极的探针、用于安装所述探针的探针套板、所述探针套板能够沿其动作的滑轨，和驱动所述探针套板动作的驱动汽缸。

另一优选例中，所述分拣单元包括：

电池盒组件，包括依次排列的电池格，每个电池格用于盛放一个所述电池；

压钮组件，对应每个所述电池盒组件分别设置两个压钮组件，当所述压钮组件动作，控制所述电池自动分选系统运动或停止；

顶电池组件；对应每个所述电池格设置在所述电池盒组件的底部，当所述顶电池组件动作，顶起盛放在所述电池格里面的电池。

另一优选例中，所述电池盒组件还包括：位于所述料盒中的止回组件；所述止回组件包括止回组件卡爪、止回组件主体、止回组件销和止回组件压簧；所述止回组件压簧固定于所述止回组件主体并连接所述止回组件卡爪，所述止回组件卡爪通过所述止回组件销可活动地固定于止回组件主体上。

另一优选例中，所述电池盒组件还包括：安装于所述机架上的压钮组件；所述压钮组件包括压钮座和压钮板，所述压钮板上安装有对应于电池分选档位的多个压钮。

另一优选例中，所述放料组件包括：沿入料方向向下倾斜安装的导板，以及安装于所述导板的出料端用于调节入料高度的抬升组件。

与现有技术相比，采用上述技术方案的优点在于，所述传动组件将所述电池检测单元和分拣单元耦合链接在同一个水平链上，便于提高分拣的速度，而且还能够有效的避免电池在入料和下料过程中出现卡壳现象。

附图说明

图1是本发明的电池自动分选系统一种实施例的结构示意图；

图2是图1所示的实施例中放料组件的结构示意图；

图3是图1所示的实施例中识别组件的结构示意图。

图4是图1所示的实施例中度电组件的结构示意图；

图5是图1所示的实施例中传动组件的结构示意图。

图6是图5中部分的结构示意图；

图7是图1所示的实施例中的电池盒组件的结构示意图；

图8是图7中的止回组件的结构示意图；

图9是图1所示的实施例中的压钮组件8的结构示意图；

图10是图1所示的实施例中的顶电池组件9的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：

如图1所示，一个实施例中，电池全自动快速分选设备包括机架1，安装于机架上的基板2、放料组件3、识别组件4、度电组件5、传动组件6、电池盒组件7、压钮组件8、电池顶升组件9以及控制系统(未图示)。

如图2所示的放料组件3优选包括导板301、料箱底板302、电池303、电池出端组件304、螺杆305、支架306。导板301沿入料方向向下倾斜安装。放料组件3优选还包括抬杆组件，其安装于所述导板的出料端，固定于机架基板上，用于调节入料高度，抬杆组件优选包括螺杆305和支架306。放料组件3其余部分由料箱底板302固定于机架1上。

如图3所示的识别组件4优选包括底座401、第一夹紧气缸402、滑块座403、伺服电机404、一对夹持块405、电池夹紧转头406、电池407。第一夹紧气缸402通过滑块座403耦合到夹持块405，电池夹紧转头406可转动地固定在一对夹持块405之间，伺服电机404耦合到电池夹紧转头406，读码器(未图示)配合电池夹紧转头406设置。

如图4所示的度电组件5优选包括直线滑轨501、第二夹紧气缸502、探针底座503、探针套板504、探针505、度电立板506。第二夹紧气缸502耦合到探针底座503，探针底座503安装于直线滑轨501上，探针套板504安装在所述探针底座503上，探针505装于探针套板504上，整个组件由度电立板506装于基板上。

如图5所示的传动组件6优选包括前后板601、电池602、后板603、下板604、光纤605、定位传感器606、链轮传动件607。光纤605和定位传感器606配合链轮传动件607设置。如图6所示的链轮传动件607优选包括同步带轮608、下槽块609、轴承座610、不带托链轮611、伺服电机612。

如图7所示的电池盒组件7优选包括移位板701、后架702、固定板703、多个电池盒侧板704、挡板705。固定板703连接于后架702上，电池盒侧板704的一端垂直地固定在固定板703上并形成与电池分选档位相应的多个料盒，挡板705固定在所述电池盒侧板的另一端。电池盒组件7进一步优选还包括位于所述料盒中的止回组件。如图8所示的止回组件包括止回组件销706、止回组件卡爪707、止回组件压簧708、止回组件主体709，止回组件压簧708固定于止回组件主体709并连接止回组件卡爪707，止回组件卡爪707通过止回组件销706可活动地固定于止回组件主体709上。

如图9所示的压钮组件8优选包括压钮座801和压钮板802，压钮板上802安装有对应于电池分选档位的控制启停的多个压钮。

如图10所示的电池顶升组件9优选包括底架901、底板902、905、和与电池分选档位相应的多个顶升气缸904和顶板903。底板902安装在底架901上，顶升气缸904和安装在底板902上，顶板903安装在顶升气缸904上。整个组件通过垫板固定于传动组件6中的下板604上，由下板604固定在机架上。

下面分别描述设备各部分的工作原理。

请参见图2，放料组件3包括电池出端组件304，由人工将电池布好在电池出端组件304中的导板301上，电池可通过导板301的导向作用进入传动组件6中的链轮传动件607，进入到下一工位。在动作过程中，电池在放料组件3传到链轮传动件607的高度由抬杆组件调节。

请参见图5和图6，链轮传动件607中，一伺服电机612联结一减速机，通过同步齿形带在两同步轮之间联接传动，其中一同步带轮608与两相同规格的不带托链轮安装于同一轴上，然后由不带托链轮带动安装在此之上的带托链轮611。电池602放置在两相邻下槽块609之间。下槽块609安装于底动板上，底动板安装于托链上的扣托上，由此进行传动。电池在链轮传动件607中由一对射定位传感器606进行定位，监测整个传动组件6的停止和运动，进而控制电池在链轮传动件607中的位置。整个运动过程由控制系统控制，光纤、定位传感器检测，实现运作平稳，运转精度高等特点。

请参见图3所示的识别组件4，在电池由链轮传动件607运动到此工位时，链轮传动件607停止动作，由第一夹紧气缸402带动夹紧块405夹紧电池，伺服电机404带动电池夹紧转头406转动，电池夹紧转头406带动电池转动，转动过程中由一读码器(未图示)对电池进行条码读取，把数据传输到控制系统中。当电池读取完条码，气缸复位，电池由链轮传动件607传入到下一工位。在此工位，电池读取位置为在线读取，不需要移动电池在链轮传动件607中的位置，大大提高了数据读取速度。

请参见图4所示的度电组件5，电池进入此工位，第二夹紧气缸502带动探针底座503，探针的测试数据由一工控机进行内阻、开路电压、成化压降统计，并建立数据库。电池检测完，气缸复位，电池由链轮传动件607带动传入下一工位。在此工位，电池检测不需要脱离链轮传动件607和进行位置的调整，提高了电池的测试速度。

请参见图7，电池盒组件7中，由电池盒侧板704与固定板703把其分为10档，通过止回组件和电池顶升组件9把电池由传动组件6中取出分档，检测电池和取料处于同一条水平链上，有利于速度的提高。

请参见图8所示的止回组件，由止回组件压簧708对止回组件卡爪707起伸缩力作用，当电池由控制系统分档到位后，由电池顶升组件9将电池抬升，压缩止回组件卡爪707进入料盒中，在料盒中的电池由于弹簧的作用，止回组件卡爪707复位而无法掉落下来。整个组件采用弹簧结构，结构简单，方便，下料盒宽度优选为100mm，提高了人工取电池的方便性，同时也提升了电池的储存数量。电池的分档档数由客户要求，控制系统控制，提高了设备的实用范围。

请参见图10所示的顶电池组件9，动作主要由顶升气缸904完成，顶升气缸904安装在一底板902上，气缸个数由相应的电池分选挡位来确定，气缸上安装有顶板903，顶板903直接接触顶升电池，优选安装位置在两下槽块609之间。

请参见图9所示的压钮组件8，主要由压钮座801和压钮板802组成。在一个实施例中，设备具有两个压钮组件8，针对设备将电池分选为10档，在每个压钮组件中的压钮座801和压钮板802上相对应开孔装5个压钮，压钮的作用是对整台设备运行起启停控制，可以随时取出分档好的电池，压钮组件8的功能为设备优选地采用，设备运行中整个功能可以取消和启用。

以下描述一个实施例电池全自动快速分选设备一个大体的工作过程：

(一)电池入料

电池是由人工把其排好在放料组件3上，当设备运行时，电池由电池出端组件304进入链轮传动件607中的下槽块609中。

(二)电池条码读取

电池由链轮传动件607从放料组件带动到识别组件4中，由伺服电机404和夹紧气缸402定位，条码读取器(未标示)读取。

(三)电池度电测试(什么是“度电”？请确认是否为规范术语)

电池读取完条码后，由链轮传动件607带出移动到下一个停止位，即度电组件5中，测试夹紧气缸502进行定位夹紧，探针505接触电池两端作度电测试，测试结果传输到工控机进行处理，控制分档。

(四)电池顶升入盒

电池测试完后，链轮传动件607把电池带到电池顶升组件9相应的位置中，由电池顶升组件相应的顶升气缸904把电池顶升一个高度，准备把电池压入电池盒中。

(五)电池进入料盒下料

顶升气缸904把电池抬升压入电池盒组件7中的止回组件，电池进入料盒，料盒中电池到达一定的数量，由人工把电池拿走进入下一阶段工序。

整台设备中，起传输作用的为传动组件6。传动组件6包括起支撑作用的安装用板，起定位作用的光纤605，对传感器起保护作用的保护罩(未图示)，以及主要部件链轮传动件607。链轮传动件607起到电池从入料口到取料的传输作用。在识别组件4读取条码的同时，度电组件5也在同一时间工作进行电池检测，处理数据，而此时之前通过检测分档的电池将通过电池顶升组件9进入相应电池盒组件7中。即读条码、给电池度电测试和电池的分档下料在同一条链上完成，动作也是同时完成，保证了整台设备的协调性，大大提高了生产效率。

设备可采用控制系统动作和分选机制的C语言程序，用于电池自动读取条码、自动度电，自动分选。控制系统可以采用工控机。用户可以通过人机交互界面进行系统动作过程的控制。

本发明尤其适用于圆形锂离子电池的自动快速分选。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种电池自动分选系统，其特征在于，包括：

放料组件，用于放入待分拣电池；

控制单元，用于控制电池自动分选系统各部分交换信息并控制其工作；

所述传动组件包括：链轮传动件和定位元件；所述链轮传动件包括驱动件、与所述驱动件相耦合的一组链轮和安装在所述链轮之间的链条，所述链条上具有放置电池的多个下槽块，所述定位元件配合所述链条设置；

所述分拣单元包括：电池盒组件，包括移位板（701）、后架（702）、固定板（703）、多个电池盒侧板（704）和挡板（705），所述固定板（703）连接于所述后架（702）上，所述电池盒侧板（704）的一端垂直地固定在所述固定板（703）上从而形成与电池分选档位相应的多个料盒，所述挡板（705）固定在所述电池盒侧板的另一端；电池顶升组件，其包括与电池分选档位对应的多个顶升气缸，用于将位于所述链条上的电池顶入相应分选档位的料盒中；

所述料盒中设有止回组件，用于阻止料盒内的电池从料盒中掉落。

2.如权利要求1所述的电池自动分选系统，其特征在于，所述电池检测单元包括：在所述传动组件上依次耦合的，用于分辨并记录所述待分拣电池的标识的识别组件，和用于获取并记录下所述电特性的度电组件。

3.如权利要求2所述的电池自动分选系统，其特征在于，所述待分拣电池的标识采用贴附于所述待分拣电池外壳的条形码；所述识别组件包括：固定座、用于夹持所述待分拣电池的夹持块、用于驱动所述夹持的夹持块动作的夹持汽缸、用于旋转所述夹持块的旋转动作的伺服马达，和用于固定所述伺服马达的安装座。

4.如权利要求2所述的电池自动分选系统，其特征在于，所述度电组件包括：用于接触所述待分拣电池的电极的探针、用于安装所述探针的探针套板、所述探针套板能够沿其动作的滑轨，和驱动所述探针套板动作的驱动汽缸。

5.如权利要求1所述的电池自动分选系统，其特征在于，所述分拣单元还包括：

压钮组件，对应每个所述电池盒组件分别设置两个压钮组件，当所述压钮组件动作，控制所述电池自动分选系统运动或停止。

6.如权利要求5所述的电池自动分选系统，其特征在于，所述止回组件包括止回组件卡爪、止回组件主体、止回组件销和止回组件压簧；所述止回组件压簧固定于所述止回组件主体并连接所述止回组件卡爪，所述止回组件卡爪通过所述止回组件销可活动地固定于止回组件主体上。

7.如权利要求1所述的电池自动分选系统，其特征在于，所述放料组件包括：沿入料方向向下倾斜安装的导板，以及安装于所述导板的出料端用于调节入料高度的抬升组件。