CN105742716B - 圆柱形锂离子电池自动化分选装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的圆柱形锂离子电池自动化分选装置集成了锂离子电池扫码、喷码和分组功能于一体。采用流水线形式合理且巧妙安排电池上料、吸取、扫码、移送、分级等工序，合理控制每个工序的动作时间，从而有效缩短电池的分选时间，而且极大的改善了工人的劳动强度大和生产成本高的问题。可以广泛应用于18650等圆柱形锂离子电池的生产制造上。

Description

圆柱形锂离子电池自动化分选装置
技术领域
本发明属于锂离子电池制造设备技术领域，具体涉及一种18650圆柱形锂离子电池的自动化分选装置。
背景技术
绿色环保能源型产业作为国家未来可持续发展的中坚力量，以新能源汽车和电动车等为代表的产业迅速发展，由此锂电池的自动化线的工艺稳定性和生产节拍提出新的要求，需要进一步优化提升。锂电池的大数量生产和多级别细分输出成为了锂电池制造企业的产能瓶颈和质量关注区域。
目前锂电池生产线中锂电池经过多次OCV(开路电压)检测后，锂电池同一托盘内存在不同数量级别的锂电池而且需要按照同一级别进行分选分类摆放。大数量锂电池的分选频次多，重复性大，同时分选过程需要针对OCV数据进行分级分选。
目前，在锂离子电池的生产工艺流程中，对锂离子半成品电池的扫码、测试、喷码和分组的工序繁多，需要多人工密集劳动。以往，业界全部采取人工操作上述工序，这过程中，人工劳动强度大，效率低，易出现大量的不良品，严重依赖人工的操作经验和熟练程度。
上述工序中，以往技术的设备只能对单一的工序进行加工，为单机生产模式，具体的问题为：以扫码、测试、喷码和分组工序来说，就需要四台对应的设备；在生产时，各设备占用的场地面积大，每一设备所生产出来的半成品会堆积在现场等待周转，造成车间的宝贵空间被占用，大大影响了生产环境；最重要的是人工成本高，效率低和易于出现不良品，存在不可避免的人为因素损失。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种集成锂离子电池扫码、喷码和分组功能于一体的自动化设备，采用流水线形式合理且巧妙安排电池上料、吸取、扫码、移送、分级等工序，合理控制每个工序的动作时间，从而有效缩短电池的分选时间，而且极大的改善了工人的劳动强度大和生产成本高的问题。
为了解决上述技术问题并达到相应的技术效果，本发明提出了如下的解决方案：
一种圆柱形锂离子电池自动化分选装置，包括：
位于输送机上的扫码器(6)，将电池的托盘(2)放入输送机指定位置后，进行托盘的条形码的扫描；
输送机还包括滚筒(5)以及位于滚筒(5)两侧的侧挡板(3)，托盘(2)到达输送机终点后，位于输送机一侧面的气缸(4)将托盘推至另一侧面并紧挨着侧挡板(3)，侧挡板(3)对托盘(2)进行有效定位；
位于输送机下方的气缸(22)伸出挡住托盘，输送机下方的气缸(22)由支柱上的安装板(24)固定，该气缸与导轨(23)连接在一起，导轨(23)上安装有挡板，挡板上还安装有光电传感器(7)，用于检测托盘停放的精度；
电池吸取机械手(9)包括横向机械手和纵向机械手，横向机械手移动到指定位置后，纵向机械手开始吸取电池(8)向上提取，其中，横向机械手采用伺服电机(12)驱动，纵向机械手采用伸缩气缸结构；
步进电机(10)将抓取的电池进行360度旋转，喷码器(11)将抓取的电池进行喷码，喷完等级码的电池被机械手移送到步进传送带(14)上，而托盘(2)通过气缸滑落到滑道(1)中；
步进传送带(14)循环转动，通过拇指气缸(16)将电池推到不同的等级滑道中，当等级滑道排满15颗电池时，机械手(15)将电池移送到缓存区，不同的等级电池通过能够三轴运动的气缸机械手(26)将电池抓取放入成品托盘(25)中。
三轴运动的气缸机械手(26)的横向运动由齿轮齿条(18)传送，桁架轴方向的前后运动采用伺服电机(19)实现。
圆柱形锂离子电池优选18650锂离子电池。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明的圆柱形锂离子电池自动化分选装置集成了锂离子电池扫码、喷码和分组功能于一体。
(2)本发明的圆柱形锂离子电池自动化分选装置采用流水线形式合理且巧妙安排电池上料、吸取、扫码、移送、分级等工序，合理控制每个工序的动作时间，从而有效缩短电池的分选时间，而且极大的改善了工人的劳动强度大和生产成本高的问题。
附图说明
图1是本发明圆柱形锂离子电池自动化分选装置的立体结构视图。
图2是本发明圆柱形锂离子电池自动化分选装置的前视图。
图3是本发明圆柱形锂离子电池自动化分选装置的后视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
参考图1所示的本发明圆柱形锂离子电池自动化分选装置的立体结构视图，该装置包括输送机，位于输送机端部的扫码器(6)，对托盘的条形码进行扫描。采用人工将装满电池的托盘(2)放入输送机指定位置上。输送机还包括滚筒(5)和两个侧挡板(3)。
托盘(2)到达输送机终点后，位于输送机一侧面的气缸(4)将托盘推至另一侧面并紧挨着侧挡板(3)，侧挡板(3)对托盘(2)进行有效定位；
参考图2，本发明圆柱形锂离子电池自动化分选装置的前视图，位于输送机下方的气缸(22)伸出挡住托盘，输送机下方的气缸(22)由支柱上的安装板(24)固定，该气缸与导轨(23)连接在一起，导轨(23)上安装有挡板，挡板上还安装有光电传感器(7)，用于检测托盘停放的精度；
电池吸取机械手(9)包括横向机械手和纵向机械手，横向机械手移动到指定位置后，纵向机械手开始吸取电池(8)向上提取，其中，横向机械手采用伺服电机(12)驱动，纵向机械手采用伸缩气缸结构；
进一步结合图1至图3，3图是本发明圆柱形锂离子电池自动化分选装置的后视图。步进电机(10)将抓取的电池进行360度旋转，喷码器(11)将抓取的电池进行喷码，喷完等级码的电池被机械手移送到步进传送带(14)上，而托盘(2)通过气缸滑落到滑道(1)中；
步进传送带(14)循环转动，通过拇指气缸(16)将电池推到不同的等级滑道中，当等级滑道排满15颗电池时，机械手(15)将电池移送到缓存区，不同的等级电池通过能够三轴运动的气缸机械手(26)将电池抓取放入成品托盘(25)中。
三轴运动的气缸机械手(26)的横向运动由齿轮齿条(18)传送，桁架轴方向的前后运动采用伺服电机(19)实现。
对成品托盘中的电池进行收集，由此完成了本发明。
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
实施例1：
一种圆柱形锂离子电池自动化分选装置，包括：
位于输送机上的扫码器(6)，采用人工将装满18650锂离子电池的托盘(2)放入输送机指定位置后，进行托盘的条形码的扫描；
输送机还包括滚筒(5)以及位于滚筒(5)两侧的侧挡板(3)。
输送机滚筒(5)进行传送托盘，托盘(2)到达输送机终点后，位于输送机一侧面的气缸(4)将托盘推至另一侧面并紧挨着侧挡板(3)，侧挡板(3)安装的目的是为了对托盘(2)进行有效定位；
同时，位于输送机下方的气缸(22)伸出挡住托盘，输送机下方的气缸(22)由支柱上的安装板(24)固定，该气缸与导轨(23)连接在一起，导轨(23)上安装有挡板，挡板上还安装有光电传感器(7)，目的是检测托盘停放的精度是否满足机械手抓取的要求。
电池吸取机械手(9)包括横向机械手和纵向机械手，横向机械手移动到指定位置后，纵向机械手开始吸取电池(8)向上提取，其中，横向机械手采用伺服电机(12)驱动，纵向机械手采用伸缩气缸结构；
在提取过程中，步进电机(10)将抓取的电池进行360度旋转，此时喷码器(11)将抓取的电池进行喷码，喷完等级码的电池被机械手移送到步进传送带(14)上。最后，电池托盘被抓取完之后，托盘(2)通过气缸滑落到滑道(1)中；
步进传送带(14)循环转动，通过拇指气缸(16)将电池推到不同的等级滑道中，当等级滑道排满15颗电池时，机械手(15)将电池移送到缓存区，不同的等级电池通过能够三轴运动的气缸机械手(26)将电池抓取放入成品托盘(25)中。
三轴运动的气缸机械手(26)的横向运动由齿轮齿条(18)传送，桁架轴方向的前后运动采用伺服电机(19)实现。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (3)

1.一种圆柱形锂离子电池自动化分选装置，包括：
输送机，以及位于输送机上的扫码器(6)，将装满电池的托盘(2)放入输送机指定位置后，进行托盘的条形码的扫描；
输送机还包括滚筒(5)以及位于滚筒(5)两侧的侧挡板(3)，托盘(2)到达输送机终点后，位于输送机一侧面的气缸(4)将托盘推至另一侧面并紧挨着侧挡板(3)，侧挡板(3)对托盘(2)进行有效定位；
位于输送机下方的气缸(22)伸出挡住托盘，输送机下方的气缸(22)由支柱上的安装板(24)固定，该气缸与导轨(23)连接在一起，导轨(23)上安装有挡板，挡板上还安装有光电传感器(7)，用于检测托盘停放的精度；
电池吸取机械手(9)包括横向机械手和纵向机械手，横向机械手移动到指定位置后，纵向机械手开始吸取电池(8)向上提取，其中，横向机械手采用伺服电机(12)驱动，纵向机械手采用伸缩气缸结构；
步进电机(10)将抓取的电池进行360度旋转，喷码器(11)将抓取的电池进行喷码，喷完等级码的电池被机械手移送到步进传送带(14)上，而托盘(2)通过气缸的推动滑落到滑道(1)中；
步进传送带(14)循环转动，通过拇指气缸(16)将电池推到不同的等级滑道中，当等级滑道排满15颗电池时，机械手(15)将电池移送到缓存区，不同的等级电池通过能够三轴运动的气缸机械手(26)将电池抓取放入成品托盘(25)中。
2.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池自动化分选装置，其特征在于：
三轴运动的气缸机械手(26)的横向运动由齿轮齿条(18)传送，桁架轴方向的前后运动采用伺服电机(19)实现。
3.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池自动化分选装置，其特征在于：所述圆柱形锂离子电池为18650锂离子电池。
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