CN103662707A - 一种电池自动分组机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池自动分组机，所述上料装置和下料装置分别安装于输送装置的两端，自上料装置至下料装置的方向，所述测试装置和取放装置依次安装于输送装置上，所述取放装置的两侧连接有多个收料装置；所述收料装置包括收料螺杆、收料板、收料电机、收料输送带和缓存机构，所述收料板与取放装置连接，所述收料螺杆安装于收料板上，所述收料电机与收料螺杆的一端连接；所述收料板的出料端设有下料槽，所述下料槽与收料输送带的一端连接，所述收料输送带的另一端连接于缓存机构。本发明可以自动进行上料，并将电池送至测试装置检测后，再自动进行分组，从而不需要人工操作，故提高了工作效率，可以满足电池的大批量生产。

Description

一种电池自动分组机

技术领域

    本发明涉及电池设备，具体涉及一种电池自动分组机。

背景技术

在电池生产过程中，每个电池都要经过专门的测试装置上进行电压、内阻性能的测试。一般的电池测试装置都设有多个测试工位，同时测试多个电池。测试系统存储、分析所测的各个电池的性能数据，并判断出性能不合格的电池，同时亮灯报警。操作人员在报警灯的提示下，将合格与不合格的电池分别逐个取出并处理。在进行电池测试时，操作人员需要将多个电池安放于测试装置中，然后再根据测试结果对每个不同性能的电池进行分组处理。上述操作人员的工作理将非常巨大，即劳动强度大，同时自动化程度很低，工作效率低，因此无法滞大批量的电池的生产的要求。

发明内容

本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种电池自动分组机。该电池自动分组机的自动化程度高，工作效率高，可满足电池的大批量生产的需求。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：本电池自动分组机，包括上料装置、下料装置、输送装置、测试装置和取放装置；所述上料装置和下料装置分别安装于输送装置的两端，自上料装置至下料装置的方向，所述测试装置和取放装置依次安装于输送装置上，所述取放装置的两侧连接有多个收料装置；所述收料装置包括收料螺杆、收料板、收料电机、收料输送带和缓存机构，所述收料板与取放装置连接，所述收料螺杆安装于收料板上，所述收料电机与收料螺杆的一端连接；所述收料板的出料端设有下料槽，所述下料槽与收料输送带的一端连接，所述收料输送带的另一端连接于缓存机构。

所述测试装置通过设置整齐排列的上探针组和下探针组，上探针组和下探针组分别接触电池的正负极，从而对电池的性能进行检测。

所述缓存机构包括缓存箱、平皮带和缓存电机，所述缓存箱的进料口与收料输送带的另一端连接，所述缓存箱的出料口设有闸门，所述平皮带的一端穿过闸门与缓存电机连接。

所述收料装置的数量为8个，所述收料装置以2组分别连接于取放装置的两侧，所述每组收料装置的数量为4个。

所述上料装置包括多个用于装载电池的托盘、小车、第一升降机构和移载机构，所述多个托盘依次叠于小车上，所述小车位于第一升降机构内，叠放于小车上的最底层的托盘与第一升降机构连接；所述移载机构的一端安装于第一升降机构的上端，所述移载机构与输送装置连接；

所述上料装置还包括用于承载托盘的支撑臂和第二升降机构，所述支撑臂的一端与第二升降机构连接，且所述支撑臂位于移载机构的下方，所述支撑臂承载的托盘与移载机构的内槽相对。

所述第一升降机构包括2条第一丝杆、第一升降电机、第一升降减速器、2对圆锥齿轮、2组带传动；所述第一升降电机与第一升降减速器连接，所述2组带传动的一端分别通过2对圆锥齿轮与第一升降减速器连接；所述2条第一丝杆的下端分别与2组带传动的另一端连接；所述第一丝杆的下端设有托板，所述托板与叠放于小车上的最底层的托盘连接；

所述移载机构包括移载气缸、安装架、卡爪、移载电机、移载同步带带轮、移载同步带、2条移载导轨和移载架，所述移载气缸安装于安装架的中部，所述安装架的两端通过2条导轨分别安装于移载架的两侧；所述移载电机安装于安装架的一端，所述移载同步带带轮安装于移载电机的动力输出轴，所述移载同步带安装于移载架的一侧，所述移载同步带带轮与移载同步带啮合；具体的，所述移载同步带带轮和移载同步带配合形成的传送机构可以利用齿轮齿条形成的传送机构代替。

所述第二升降机构包括第二升降电机和第二丝杆，所述第二升降电机与第二丝杆的下端连接，所述支撑臂的一端安装于第二丝杆的下端，所述支撑臂位于第二升降电机的上方。

所述下料装置的结构与上料装置的结构一样，只是托盘的移动方向是自下料装置的上端移动到下端，从而实现下料的功能。

即当托盘被移动到输料架的尾端时，下料装置中的第二升降机构支撑臂将托盘举起，然后移载机构的卡爪将托盘卡在，移到第一升降机构的上方，第一升降机构再将托盘接住，放到下方收集托盘的下车上。

所述输送装置包括固定架、输料架、步进机构、顶料机构和导向机构，所述输料架安装于固定架的上，所述步进机构安装于固定架，且与输料架连接；所述输料架的两侧均设置有输送电池的导轨，所述步进机构和顶料机构自电池移动方向安装，所述顶料机构和导向机构均位于测试装置和取放装置之间；所述顶料机构安装于输料架内，且位于导向机构的下方，所述导向机构的下端安装于固定架的外侧。所述输送架设有A、B和C三个工位，所述测试装置安装于B工位；移载机构将装满电池的托盘传送到A工位，而测试装置安装于B工位，而取放装置与C工位相邻，且C工位位于测试装置和取放装置之间。装有电池的托盘先被移载机构传送于A工位，在输送架中，托盘被步进机构移动到B工位，在B工位时，测试装置对电池进行检测；检测完的电池被步进机构移动到C工位，在C工位中时，托盘中每一排的电池依次被顶料机构顶起到导向机构，这些被顶出的电池将被取放装置取走。

所述步进机构包括步进气缸、滚子导轨、步进齿条、步进凸轮槽板、凸轮滚子轴承和托盘举板，所述步进气缸、滚子导轨和步进齿条自上而下依次安装于固定架，所述这步进凸轮槽板的一端通过滚子导轨与固定架连接，另一端通过凸轮滚子轴承与托盘举板连接，所述托盘举板位于输料架内。当装有电池的托盘需要进行步进式移动时，步进气缸的活塞杆伸出，活塞杆驱动步进凸轮槽板，则步进凸轮槽板带动滚子轴承沿着凸轮槽板的凸轮斜槽运动，从而使步进举板将托盘沿电池移动方向移动一定的距离。当活塞杆收缩时，托盘举板回到原来位置。

 

所述顶料机构包括顶杆、顶起丝杆、顶起电机、顶起连接架，所述顶起丝杆的下端与顶起电机连接，上端与顶起连接架的一端连接；所述顶起连接架的另一端与顶杆固定连接；当所述顶杆顶起电池时，所述顶杆穿过托盘中的通孔。

所述导向机构包括导向板、偏心轮、推拉杆、导向减速器和导向电机，所述偏心轮通过导向减速器与导向电机连接，所述推拉杆的下端与偏心轮连接，所述偏心轮安装于固定架；所述导向板安装于推拉杆的上端；所述导向板设有被电池穿过的导向孔。

所述取放装置包括3个取放电机、机械手和多个用于抓取电池的气动手指，所述机械手含有3条机械臂，所述3条机械臂的上端分别与3个取放电机连接；所述3条机械臂下端连接一起，所述多个气动手指均安装于机械臂的下端，所述多个气动手指按一排分布。

本发明的工作原理：将装载有多个托盘的小车推至第一升降机构中，所述第一升降机构将这些托盘送至移载机构中的卡爪处；或将单个托盘置于支撑臂上，此托盘通过第二升降机构移动到移载机构中的卡爪处；卡爪卡住托盘后，启动移载电机，驱动移载同步带带轮，通过同步带带轮和同步带的配合，被卡爪卡住的装满电池的托盘被移送到输料装置的A工位；此装满电池的托盘通过托盘举板移动到B工位，此时安装于B工位处的测试装置3对此托盘12上的电池进行检测，从而对电池的性能进行检测；检测完成后，被检测后的电池再移动到C工位，此时顶料机构将被检测后电池顶到导向机构，这些被顶出的电池被取放装置取走。即首先将第一排的电池从托盘中被顶到导向机构后，此托盘再次被移动，令托盘中第二排的电池位于顶杆的正上方，则顶料机构将第二排的电池顶起，如此反复，直到托盘中最后的一排的电池被顶起。每当顶料机构顶起一排电池时，取放装置将此托盘上的电池取放到各个收料装置的收料板上，从而完成电池分组。当托盘中的所有电池被顶起后，此托盘被移动输料架的尾端，然后通过下料装置收回空载的托盘。。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：本电池自动分组机通过自动控制上料检查电池的性能，且根据检测结果，自动对电池进行分组处理，从而大大提高了自动程度，以致大大提高了工作效率，因此可以满足电池的大批量生产需求；本电池自动分组机减少了操作人员的工作，降低了劳动强度，同时避免了人工操作的不稳定性，保证了分组的质量。

附图说明

图1是本发明的一种电池自动分组机的结构示意图。

图2是本发明中的收料装置结构示意图。

图3是本发明中的上料装置的结构示意图。

图4是本发明中的第一升降机构和第二升降机构的结构示意图。

图5是本发明中的移载机构的结构示意图。

图6是本发明中的输送装置的结构示意图。

图7是本发明中的顶料机构的结构示意图。

图8是本发明中的取放装置结构示意图。

图9是本发明中自固定架外向内方向的步进机构的结构示意图。

图10是本发明中自固定架内向外方向的步进机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示的一种电池自动分组机，包括上料装置1、下料装置5、输送装置2、测试装置3和取放装置4；所述上料装置1和下料装置5分别安装于输送装置2的两端，自上料装置1至下料装置5的方向，所述测试装置3和取放装置4依次安装于输送装置2上，所述取放装置4的两侧连接有多个收料装置6；所述收料装置6包括收料螺杆61、收料板62、收料电机63、收料输送带65和缓存机构66，所述收料板62与取放装置4连接，所述收料螺杆61安装于收料板62上，所述收料电机63与收料螺杆61的一端连接；所述收料板62的出料端设有下料槽64，所述下料槽64与收料输送带65的一端连接，所述收料输送带65的另一端连接于缓存机构66。所述收料板62的一侧设有挡板，气动手指43将夹取的电池放置于收料板62上，且这些电池位于挡板与收料螺杆61之间。收料螺杆61的螺距稍大于电池的直径。

所述测试装置3通过设置整齐排列的上探针组和下探针组，上探针组和下探针组分别接触电池的正负极，从而对电池的性能进行检测。且所述测试装置3安装于输送装置2的B处，则当装有电池的托盘12移动到输送装置2的B处时，上探针组和下探针组分别接触电池的正极和负极，从而对电池的性能进行检测。

所述缓存机构66包括缓存箱661、平皮带662和缓存电机663，所述缓存箱661的进料口与收料输送带65的另一端连接，所述缓存箱661的出料口设有闸门664，所述平皮带662的一端穿过闸门664与缓存电机663连接。操作人员可以从缓存箱661中取走分好组的电池，或者打开闸门664后，电池被平皮带662输送到缓存箱661的外面再被取走。

所述收料装置6的数量为8个，所述收料装置6以2组分别连接于取放装置4的两侧，所述每组收料装置6的数量为4个。

如图3至图5所示，所述上料装置1包括多个用于装载电池的托盘12、小车11、第一升降机构13和移载机构16，所述多个托盘12依次叠于小车11上，所述小车11位于第一升降机构13内，叠放于小车上的最底层的托盘12与第一升降机构13连接；所述移载机构16的一端安装于第一升降机构13的上端，所述移载机构16与输送装置2连接；

所述上料装置1还包括用于承载托盘12的支撑臂14和第二升降机构15，所述支撑臂14的一端与第二升降机构15连接，且所述支撑臂14位于移载机构16的下方，所述支撑臂14承载的托盘12与移载机构16的内槽相对。

所述第一升降机构13包括2条第一丝杆131、第一升降电机132、第一升降减速器133、2对圆锥齿轮134、2组带传动135；所述第一升降电机132与第一升降减速器133连接，所述2组带传动135的一端分别通过2对圆锥齿轮134与第一升降减速器133连接；所述2条第一丝杆131的下端分别与2组带传动135的另一端连接；所述第一丝杆131的下端设有托板136，所述托板136与叠放于小车上的最底层的托盘连接。

所述移载机构16包括移载气缸161、安装架162、卡爪163、移载电机164、移载同步带带轮165、移载同步带166、2条移载导轨167和移载架168，所述移载气缸161安装于安装架162的中部，所述安装架162的两端通过2条导轨167分别安装于移载架168的两侧；所述移载电机164安装于安装架162的一端，所述移载同步带带轮165安装于移载电机164的动力输出轴，所述移载同步带166安装于移载架168的一侧，所述移载同步带带轮165与移载同步带166啮合。

所述第二升降机构包括第二升降电机151和第二丝杆152，所述第二升降电机151与第二丝杆152的下端连接，所述支撑臂14的一端安装于第二丝杆152的下端，所述支撑臂14位于第二升降电机151的上方。所述第二升降电机151旋转，驱动第二丝杆152旋转，第二丝杆152旋转驱动与第二丝杆配合的第二丝杆螺母上下移动，从而带动支撑臂14上下移动，从而起到上料的目的。

如图6和图7所示，所述输送装置包括固定架21、输料架25、步进机构24、顶料机构23和导向机构22，所述输料架25安装于固定架21的上，所述步进机构24安装于固定架21，且与输料架25连接；所述输料架25的两侧均设置有输送电池的导轨，所述步进机构24和顶料机构23自电池移动方向安装，所述顶料机构23和导向机构23均位于测试装置3和取放装置4之间；所述顶料机构23安装于输料架25内，且位于导向机构22的下方，所述导向机构22的下端安装于固定架21的外侧。所述输送架25设有A、B和C三个工位，所述测试装置3安装于B工位；移载机构16将装满电池的托盘12传送到A工位，而测试装置3安装于B工位，而取放装置4与C工位相邻，且C工位位于测试装置3和取放装置4之间。装有电池的托盘12先被移载机构16传送于A工位，在输送架中，托盘12被步进机构24移动到B工位，在B工位时，测试装置3对电池进行检测；检测完的电池被步进机构24移动到C工位，在C工位中时，托盘12中每一排的电池依次被顶料机构23顶起到导向机构22，这些被顶出的电池将被取放装置4取走。

如图6、图9和图10所示，所述步进机构24包括步进气缸241、滚子导轨242、步进齿条243、步进凸轮槽板245、凸轮滚子轴承246和托盘举板244，所述步进气缸241、滚子导轨242和步进齿条243自上而下依次安装于固定架21，所述这步进凸轮槽板245的一端通过滚子导轨242与固定架21连接，另一端通过凸轮滚子轴承246与托盘举板244连接，所述托盘举板244位于输料架25内。当装有电池的托盘12需要进行步进式移动时，步进气缸241的活塞杆伸出，活塞杆驱动步进凸轮槽板245，则步进凸轮槽板带动滚子轴承沿着凸轮槽板的凸轮斜槽运动，从而使步进举板244将托盘12沿电池移动方向移动一定的距离。当活塞杆收缩时，托盘举板244回到原来位置。具体的，固定架21包含上固定架211和下固定架212，所述上固定架211滑动安装于下固定架212。所述步进齿条243固定于上固定架211的下端，而下固定架212设置有步进电机，而步进电机的动力输出轴设置有与步进齿条243配合的步进齿轮。当启动步进电机时，步进齿轮通过步进齿条243带动上固定架211相对下固定架212滑动。而托盘举板244设置于输料架25内，当不举起托盘时，托盘举板244位于导轨的下方。而当需要举起托盘12时，托盘举板244上面与托盘12底部接触，令托盘12高于导轨一定距离，从而方便托盘12随之托盘举板244进行步进式移动。

如图6和图7所示，所述顶料机构23包括顶杆231、顶起丝杆232、顶起电机233、顶起连接架234，所述顶起丝杆232的下端与顶起电机233连接，上端与顶起连接架234的一端连接；所述顶起连接架234的另一端与顶杆231固定连接；当所述顶杆231顶起电池时，所述顶杆231穿过托盘12中的通孔。

如图6所示，所述导向机构22包括导向板221、偏心轮222、推拉杆223、导向减速器225和导向电机224，所述偏心轮222通过导向减速器225与导向电机224连接，所述推拉杆223的下端与偏心轮222连接，所述偏心轮222安装于固定架21；所述导向板221安装于推拉杆223的上端；所述导向板221设有被电池穿过的导向孔。

如图8所示，所述取放装置4包括3个取放电机41、机械手42和多个用于抓取电池的气动手指43，所述机械手42含有3条机械臂421，所述3条机械臂421的上端分别与3个取放电机41连接；所述3条机械臂421下端连接一起，所述多个气动手指43均安装于机械臂421的下端，所述多个气动手指43按一排分布，同时相邻2个气动手指43间距与托盘12每一排中相邻的2个电池的位置间距相等。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池自动分组机，其特征在于：包括上料装置、下料装置、输送装置、测试装置和取放装置；所述上料装置和下料装置分别安装于输送装置的两端，自上料装置至下料装置的方向，所述测试装置和取放装置依次安装于输送装置上，所述取放装置的两侧连接有多个收料装置；所述收料装置包括收料螺杆、收料板、收料电机、收料输送带和缓存机构，所述收料板与取放装置连接，所述收料螺杆安装于收料板上，所述收料电机与收料螺杆的一端连接；所述收料板的出料端设有下料槽，所述下料槽与收料输送带的一端连接，所述收料输送带的另一端连接于缓存机构。

2.根据权利要求1所述的一种电池自动分组机，其特征在于：所述缓存机构包括缓存箱、平皮带和缓存电机，所述缓存箱的进料口与收料输送带的另一端连接，所述缓存箱的出料口设有闸门，所述平皮带的一端穿过闸门与缓存电机连接。

3.根据权利要求1所述的一种电池自动分组机，其特征在于：所述收料装置的数量为8个，所述收料装置以2组分别连接于取放装置的两侧，所述每组收料装置的数量为4个。

4.根据权利要求1所述的一种电池自动分组机，其特征在于：所述上料装置包括多个用于装载电池的托盘、小车、第一升降机构和移载机构，所述多个托盘依次叠于小车上，所述小车位于第一升降机构内，叠放于小车上的最底层的托盘与第一升降机构连接；所述移载机构的一端安装于第一升降机构的上端，所述移载机构与输送装置连接；

还包括用于承载托盘的支撑臂和第二升降机构，所述支撑臂的一端与第二升降机构连接，且所述支撑臂位于移载机构的下方，所述支撑臂承载的托盘与移载机构的内槽相对。

5.根据权利要求4所述的一种电池自动分组机，其特征在于：所述第一升降机构包括2条第一丝杆、第一升降电机、第一升降减速器、2对圆锥齿轮、2组带传动；所述第一升降电机与第一升降减速器连接，所述2组带传动的一端分别通过2对圆锥齿轮与第一升降减速器连接；所述2条第一丝杆的下端分别与2组带传动的另一端连接；所述第一丝杆的下端设有托板，所述托板与叠放于小车上的最底层的托盘连接；

所述移载机构包括移载气缸、安装架、卡爪、移载电机、移载同步带带轮、移载同步带、2条移载导轨和移载架，所述移载气缸安装于安装架的中部，所述安装架的两端通过2条导轨分别安装于移载架的两侧；所述移载电机安装于安装架的一端，所述移载同步带带轮安装于移载电机的动力输出轴，所述移载同步带安装于移载架的一侧，所述移载同步带带轮与移载同步带啮合；

所述第二升降机构包括第二升降电机和第二丝杆，所述第二升降电机与第二丝杆的下端连接，所述支撑臂的一端安装于第二丝杆的下端，所述支撑臂位于第二升降电机的上方。

6.根据权利要求1所述的一种电池自动分组机，其特征在于：所述输送装置包括固定架、输料架、步进机构、顶料机构和导向机构，所述输料架安装于固定架的上，所述步进机构安装于固定架，且与输料架连接；所述输料架的两侧均设置有输送电池的导轨，所述步进机构和顶料机构自电池移动方向安装，所述顶料机构和导向机构均位于测试装置和取放装置之间；所述顶料机构安装于输料架内，且位于导向机构的下方，所述导向机构的下端安装于固定架的外侧。

7.根据权利要求6所述的一种电池自动分组机，其特征在于：所述步进机构包括步进气缸、滚子导轨、步进齿条、步进凸轮槽板、凸轮滚子轴承和托盘举板，所述步进气缸、滚子导轨和步进齿条自上而下依次安装于固定架，所述这步进凸轮槽板的一端通过滚子导轨与固定架连接，另一端通过凸轮滚子轴承与托盘举板连接，所述托盘举板位于输料架内。

8.根据权利要求6所述的一种电池自动分组机，其特征在于：所述顶料机构包括顶杆、顶起丝杆、顶起电机、顶起连接架，所述顶起丝杆的下端与顶起电机连接，上端与顶起连接架的一端连接；所述顶起连接架的另一端与顶杆固定连接；当所述顶杆顶起电池时，所述顶杆穿过托盘中的通孔。

9.根据权利要求6所述的一种电池自动分组机，其特征在于：所述导向机构包括导向板、偏心轮、推拉杆、导向减速器和导向电机，所述偏心轮通过导向减速器与导向电机连接，所述偏心轮安装于固定架；所述推拉杆的下端与偏心轮连接，所述导向板安装于推拉杆的上端；所述导向板设有被电池穿过的导向孔。

10.根据权利要求1所述的一种电池自动分组机，其特征在于：所述取放装置包括3个取放电机、机械手和多个用于抓取电池的气动手指，所述机械手含有3条机械臂，所述3条机械臂的上端分别与3个取放电机连接；所述3条机械臂下端连接一起，所述多个气动手指均安装于机械臂的下端，所述多个气动手指按一排分布。

Images