CN107671017A - 一种18650电芯分选机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种18650电芯分选机，包括机架，机架上从左至右依次设有上料分选机构、测试机构和移料机械手组件，上料分选机构和测试机构的前方设有送料机构，送料机构的一端与上料分选机构连接，另一端与测试机构连接，移料机械手组件内设有储料组件，移料机械手组件外部设有落料盒，电芯由人工或设备放入上料分选机构内，由上料分选机构对电芯进行上料和分选，分选后的电芯进入送料机构，由送料机构将分选后的电芯送入测试机构，由测试机构对电芯进行内阻测试，测试后由移料机械手组件将测试后的电芯抓取并移动到储料组件内，当储料组件装满后，将电芯送入落料盒。本发明18650电芯分选机具有自动化程度高、效率高、电芯分选效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及18650电芯分选技术领域，具体为一种18650电芯分选机。
背景技术
随着锂电池在人们生活中的使用越来越多，锂电池的形式也越来越多样，18650电池是典型的圆柱形锂电池，也是人们生活中最常用的圆柱形锂电池，目前，18650 圆柱电芯产品在生产前都要对其进行的电压及内阻测试以便进行合理的并组匹配，选择电压值及内阻值相接近才可配组进行加工，以往 18650 分选机是在以人为主，设备辅助的基础上，进行操作，人工上料进行产品分选，而且每组电芯经过测试及分选后需要人工进行装盒再运送至产线，贴杜邦纸后再由人工进行辨别正负极装入点焊夹具进行点焊，需要约 4 人才可完成，多部位需要人工操作，且产能较低。
发明内容
本发明提供了一种自动化程度高、效率高、电芯分选效果好的18650电芯分选机。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
一种18650电芯分选机，包括机架，所述机架上设有上料分选机构、送料机构、测试机构、移料机械手组件和落料盒，所述上料分选机构、测试机构和移料机械手组件从左至右依次设置，所述送料机构位于上料分选机构和测试机构的前方，所述送料机构的一端与上料分选机构连接，另一端与测试机构连接，所述移料机械手组件内设有储料组件，所述移料机械手组件外部设有落料盒，所述落料盒与储料组件相对应，所述电芯由人工或设备放入上料分选机构内，由上料分选机构对电芯进行上料和分选，分选后的电芯进入送料机构，由送料机构将分选后的电芯送入测试机构，由测试机构对电芯进行内阻测试，测试后由移料机械手组件将测试后的电芯抓取并移动到储料组件内，当储料组件装满后，将电芯送入落料盒。
进一步地，所述上料分选机构包括上料盒，所述上料盒内设有多个倾斜设置的导料板，所述最下面一个导料板的底端位置设有用于分料的分料轮，所述上料盒的底部设有用于导出电芯的分料架，所述分料架内设有分料带，从上料盒内流入分料轮的电芯，经分料轮分料后进入分料带，由分料带输送至送料机构。所述分料轮通过第一皮带轮组件与分料轮调速电机连接，所述分料轮调速电机通过第一皮带轮组件带动分料轮转动分料；所述分料带安装在分料架内两端的料带轮上，其中一端的料带轮通过第二皮带组件与分料调速电机连接，所述分料调速电机通过第二皮带组件带动料带轮转动，料带轮进而带动安装其上的分料带移动进行输送电芯。当电芯由人工或设备放入上料分选机构内的上料盒后，电芯经由设置在上料盒内的多个倾斜设置的导料板后进入分料轮，分料轮由分料轮调速电机通过第一皮带组件驱动进行转动并逐个将电芯分选，分选后的电芯进入位于分料轮下方的分料带上，进入分料带后的电芯由分料调速电机通过第二皮带组件带动分料带移动输送至送料机构。
进一步地，所述送料机构包括送料架，所述送料架内设有送料带，所述送料带的两侧分别设有挡料杆，两侧挡料杆之间与送料带一起形成送料通道，所述送料带的进料端一侧设有隔料气缸，所述送料带的出料端设有用于将电芯送入测试机构的转料轮，所述转料轮与转料步进电机连接，所述挡料杆的中部设有光电感应器，所述挡料杆靠近转料轮处的两侧设有对射光纤。所述送料带安装在送料架两端的送料轮上，所述送料轮通过第三皮带组件与送料调速电机连接，所述送料调速电机通过第三皮带组件带动送料轮转动，送料轮进而带动安装其上的送料带移动进行输送电芯。当光电感应器亮时，隔料气缸伸出挡住电芯，当电芯进入对射光纤位置时，对射光纤亮，转料轮由送料调速电机驱动进行转动将电芯送至测试机构，光电感应器灭后，隔料气缸退回，上料分选机构继续将电芯输送至送料机构，然后重复上述动作直至完成所有电芯的分选送料。
进一步地，所述测试机构包括电芯通道，所述电芯通道的一侧从左至右依次设置有回拉气缸、第一挡料气缸、第二挡料气缸和第三挡料气缸，所述电芯通道的另一侧设有第一来料感应器和第二来料感应器，所述第一来料感应器和第二来料感应器之间设有条码读取架，所述条码读取架上设有条码读取器，所述条码读取器位于电芯通道的上方，所述电芯通道的出料端设有电芯测试组件。初始状态时，第二挡料气缸下压挡料，回拉气缸伸出使第一挡料气缸位于第一来料感应器位置，当第一来料感应器感应到第5颗电芯时，第一来料感应器亮，此时，第一挡料气缸下压，并由回拉气缸回拉复位，第三挡料气缸下压挡料，第二气缸上升放料，第二来料感应器感应到电芯后亮，条码读取器开始逐一读取电芯条码，读取完成后，第三挡料缸上升放料，第一批5颗电芯流入电芯测试组件，第二来料感应器灭，第三挡料气缸和第二挡料气缸均下压挡料，第一挡料气缸上升，回拉气缸伸出，重复上述步骤至第二批5颗电芯流入电芯测试组件，电芯测试组件启动进行测电芯电阻。
进一步地，所述电芯测试组件包括分别设置在电芯通道两侧的测试针气缸，所述测试针气缸通过针缸架安装在机架上，所述测试针气缸的推拉杆与测试针连接杆连接，所述测试针连接杆上设有多个与电芯位置相对应的测试针，所述测试针由测试针气缸通过进行前后移动，所述电芯通道的上方两侧分别设有用于压住电芯的盖料板，所述盖料板通过L形架和导轨安装在机架上，所述L形架的一侧外部与盖板气缸连接，所述盖板气缸通过L形架驱动盖料板进行前后移动，所述电芯通道的下方设有用于驱动电芯上升的顶升机构。所述测试组件部分的电芯通道两侧设有供顶升机构上下活动的缺口。当电芯进入测试组件后，顶升机构启动向上顶升电芯至高度与测试针的高度相对应的位置，盖板气缸启动驱动盖料板向电芯方向移动压住电芯两端，避免电芯发生翘起来的情况，然后测试针气缸启动，驱动测试针向电芯移动与电芯接触，测试针与电芯接触后，与测试针连接的内阻仪启动信号，将测试针测试到的数据上传至控制系统，所述控制系统将各带有条码的电芯阻值记忆下来，与电芯标准阻值范围进行对比，落入标准阻值范围的电芯为良品，未落入标准阻值范围的电芯为不良品，测试完成后，测试针气缸驱动测试针回位，顶升机构下降回位，盖板气缸驱动盖料板退回，移料机械手组件从测试组件内一次性将所有电芯抓取并移送到储料组件内。
进一步地，所述移料机械手组件包括移料架，所述移料架的两侧横梁上分别设有导轨，其中一个横梁上设有伺服组件，所述伺服组件包括伺服电机、伺服丝杆和光电开关，所述伺服电机驱动伺服丝杆转动，所述光电开关与伺服电机连接，所述伺服丝杆和导轨之间设有移料杆，所述移料杆的一端通过丝杆螺母座与伺服丝杆滑动连接，移料杆的另一端通过滑块与导轨滑动连接，所述移料杆位于测试组件的一侧设有与测试组件内电芯数量相同的带有磁性吸附件的单动笔形气缸，多个单动笔形气缸通过连接板与上下气缸连接，所述上下气缸安装在移料杆上。当测试组件内的电芯完成测试后，移料机械手组件中的伺服电机驱动移料杆沿伺服丝杆移动，移料杆带动安装其上的单动笔形气缸移动至测试组件内的各电芯上方，然后上下气缸启动，驱动单动笔形气缸下降从测试组件内将吸住各电芯，然后上下气缸回位，伺服电机驱动移料杆，由移料杆带动单动笔形气缸将电芯移送至储料组件的上方，上下气缸驱动单动笔形气缸下降至合适位置，电磁阀组启动使磁性吸附件松开电芯，使电芯落入储料组件内。
进一步地，所述储料组件包括储料架、储料带和电芯储料通道，电芯储料通道位于储料带上，所述储料带安装在储料架两端的储料轮上，其中一端的储料轮通过第四皮带组件与储料调速电机连接，所述储料调速电机通过第四皮带组件带动储料轮转动，储料轮进而带动安装其上的储料带移动，储料带移动将电芯输送至落料盒内。
本发明18650电芯分选机，具有如下的有益效果：
第一、分选效果好，本发明18650电芯分选机，通过在上料盒内设置倾斜设置的导料板，由导料板将电芯依次导料至分料轮，由分料轮对电芯进行逐一分选，有效避免了现有电芯分选机出现叠料，造成无法分选的情况，有效确保了分选的准确性，其分选效果好；
第二、自动化程度化，本发明18650电芯分选机，通过上料分选机构、送料机构、测试机构、移料机械手组件、储料组件以及落料盒的设置，在电芯上料至上料分选机构后，依次由上料分选机构对电芯进行自动分选，自动送料、自动测试、自动移动及自动出料至落料盒，其整个过程均为自动化完成，仅需一人操作设备即可，其自动化程度高，效率高；
第三、测试精准度高，当电芯进入测试机构后，先由条码读取器进行读取电芯上的条码，然后由测试组件对电芯进行测试，测试后的测试数据反馈到控制系统，与电芯上的条码相对应，然后进行比对标准数据，在标准数据范围内的为良品，不在范围内的为不良品，其最大支持9档良品分选以及1档不良品分选，其不仅显著提高了分选效率，而且保证了测试精准度高及电芯的可靠性。
附图说明
附图1为本发明18650电芯分选机的结构示意图一；
附图2为本发明18650电芯分选机的结构示意图二；
附图3为附图1中上料分选机构的结构示意图一；
附图4为附图1中上料分选机构的结构示意图二；
附图5为附图1中送料机构的结构示意图；
附图6为附图1中测试机构的结构示意图；
附图7为附图1中移料机械手组件的结构示意图；
附图8为附图1中储料组件与落料盒的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，一种18650电芯分选机，包括机架100，所述机架100上设有上料分选机构200、送料机构300、测试机构400、移料机械手组件500和落料盒700，所述上料分选机构200、测试机构400和移料机械手组件500从左至右依次设置，所述送料机构300位于上料分选机构200和测试机构400的前方，所述送料机构300的一端与上料分选机构200连接，另一端与测试机构400连接，所述移料机械手组件500内设有储料组件600，所述移料机械手组件500外部设有落料盒700，所述落料盒700与储料组件600相对应，所述电芯由人工或设备放入上料分选机构200内，由上料分选机构200对电芯进行上料和分选，分选后的电芯进入送料机构300，由送料机构300将分选后的电芯送入测试机构400，由测试机构400对电芯进行内阻测试，测试后由移料机械手组件500将测试后的电芯抓取并移动到储料组件600内，当储料组件600装满后，将电芯送入落料盒700。
如图3和图4所示，所述上料分选机构200包括上料盒210，所述上料盒210内设有多个倾斜设置的导料板220，所述最下面一个导料板220的底端位置设有用于分料的分料轮230，所述上料盒210的底部设有用于导出电芯的分料架，所述分料架内设有分料带240，从上料盒210内流入分料轮230的电芯，经分料轮230分料后进入分料带240，由分料带240输送至送料机构300。所述分料轮230通过第一皮带轮组件290与分料轮调速电机250连接，所述分料轮调速电机250通过第一皮带轮组件290带动分料轮230转动分料；所述分料带240安装在分料架内两端的料带轮270上，其中一端的料带轮270通过第二皮带组件280与分料调速电机260连接，所述分料调速电机260通过第二皮带组件280带动料带轮270转动，料带轮270进而带动安装其上的分料带240移动进行输送电芯。当电芯由人工或设备放入上料分选机构200内的上料盒210后，电芯经由设置在上料盒210内的多个倾斜设置的导料板220后进入分料轮230，分料轮230由分料轮调速电机250通过第一皮带组件驱动进行转动并逐个将电芯分选，分选后的电芯进入位于分料轮230下方的分料带240上，进入分料带240后的电芯由分料调速电机260通过第二皮带组件280带动分料带240移动输送至送料机构300。
如图5所示，所述送料机构300包括送料架310，所述送料架310内设有送料带320，所述送料带320的两侧分别设有挡料杆，两侧挡料杆之间与送料带320一起形成送料通道，所述送料带320的进料端一侧设有隔料气缸390，所述送料带320的出料端设有用于将电芯送入测试机构400的转料轮330，所述转料轮330与转料步进电机340连接，所述挡料杆的中部设有光电感应器380，具体地，所述光电感应器380设置在距离转料轮330一段距离处，所述挡料杆靠近转料轮330处的两侧设有对射光纤370。所述送料带320安装在送料架310两端的送料轮上，所述送料轮通过第三皮带组件360与送料调速电机350连接，所述送料调速电机350通过第三皮带组件360带动送料轮转动，送料轮进而带动安装其上的送料带320移动进行输送电芯。当光电感应器380亮时，隔料气缸390伸出挡住电芯，防止后面的电芯继续前进，造成送料通道上的电芯出现拥堵现象，当电芯进入对射光纤位置时，对射光纤亮，转料轮330由送料调速电机350驱动进行转动将电芯送至测试机构400，光电感应器380灭后，隔料气缸390退回，上料分选机构200继续将电芯输送至送料机构300，然后重复上述动作直至完成所有电芯的分选送料。
如图6所示，所述测试机构400包括电芯通道410，所述电芯通道410的一侧从左至右依次设置有回拉气缸420、第一挡料气缸430、第二挡料气缸440和第三挡料气缸450，所述电芯通道410的另一侧设有第一来料感应器460和第二来料感应器470，所述第一来料感应器460和第二来料感应器470之间设有条码读取架480，所述条码读取架480上设有条码读取器481，所述条码读取器481位于电芯通道410的上方，所述电芯通道410的出料端设有电芯测试组件490。初始状态时，第二挡料气缸440下压以进行挡料，回拉气缸420伸出使第一挡料气缸430位于第一来料感应器460位置，当第一来料感应器460感应到第5颗电芯时，第一来料感应器460亮，此时，第一挡料气缸430下压，并由回拉气缸420回拉复位，第三挡料气缸450下压挡料，第二挡料气缸440上升放料，第二来料感应器470感应到电芯后亮，条码读取器481开始逐一读取电芯条码，读取完成后，第三挡料气缸450上升放料，第一批5颗电芯流入电芯测试组件490，第二来料感应器470灭，第三挡料气缸450和第二挡料气缸440均下压挡料，第一挡料气缸430上升，回拉气缸420伸出，重复上述步骤至第二批5颗电芯流入电芯测试组件490，电芯测试组件490启动进行测电芯电阻。所述电芯测试组件490包括分别设置在电芯通道410两侧的测试针气缸491，所述测试针气缸491通过针缸架安装在机架100上，所述测试针气缸491的推拉杆与测试针连接杆493连接，所述测试针连接杆493上设有多个与电芯位置相对应的测试针492，所述测试针492由测试针气缸491通过进行前后移动，所述电芯通道410的上方两侧分别设有用于压住电芯的盖料板494，所述盖料板494通过L形架495和导轨530安装在机架100上，所述L形架495的一侧外部与盖板气缸496连接，所述盖板气缸496通过L形架495驱动盖料板494进行前后移动，所述电芯通道410的下方设有用于驱动电芯上升的顶升机构（图中未示出）。所述测试组件部分的电芯通道410两侧设有供顶升机构上下活动的缺口（图中未示出）。当电芯进入测试组件后，顶升机构启动向上顶升电芯至高度与测试针492的高度相对应的位置，盖板气缸496启动驱动盖料板494向电芯方向移动压住电芯两端，避免电芯发生翘起来的情况，然后测试针气缸491启动，驱动测试针492向电芯移动与电芯接触，测试针492与电芯接触后，与测试针492连接的内阻仪启动信号，将测试针492测试到的数据上传至控制系统，所述控制系统将各带有条码的电芯阻值记忆下来，与电芯标准阻值范围进行对比，落入标准阻值范围的电芯为良品，未落入标准阻值范围的电芯为不良品，测试完成后，测试针气缸491驱动测试针492回位，顶升机构下降回位，盖板气缸496驱动盖料板494退回，移料机械手组件500从测试组件内一次性将所有电芯抓取并移送到储料组件600内。
如图7所示，所述移料机械手组件500包括移料架510，所述移料架510的两侧横梁520上分别设有导轨530，两导轨530上方设有移料杆560，所述移料杆560底部通过滑块与导轨530滑动连接，所述两侧横梁520中一个横梁520上设有伺服组件550，所述伺服组件550包括伺服电机551、伺服丝杆553和光电开关552，所述伺服电机551驱动伺服丝杆553转动，所述光电开关552与伺服电机551连接，所述移料杆560的通过丝杆螺母座554与伺服丝杆553滑动连接，所述移料杆560位于测试组件的一侧设有与测试组件内电芯数量相同的带有磁性吸附件590的单动笔形气缸580，多个单动笔形气缸580通过连接板571与上下气缸570连接，所述上下气缸570安装在移料杆560上。当测试组件内的电芯完成测试后，移料机械手组件500中的伺服电机551驱动移料杆560沿伺服丝杆553移动，移料杆560带动安装其上的单动笔形气缸580移动至测试组件内的各电芯上方，然后上下气缸570启动，驱动单动笔形气缸580下降从测试组件内将吸住各电芯，然后上下气缸570回位，伺服电机551驱动移料杆560，由移料杆560带动单动笔形气缸580将电芯移送至储料组件600的上方，上下气缸570驱动单动笔形气缸580下降至合适位置，电磁阀组件540启动使磁性吸附件590松开电芯，使电芯落入储料组件600内。
如图8所示，所述储料组件600包括储料架610、储料带620和电芯储料通道630，电芯储料通道630位于储料带620上，所述储料带620安装在储料架610两端的储料轮640上，其中一端的储料轮640通过第四皮带组件650与储料调速电机660连接，所述储料调速电机660通过第四皮带组件650带动储料轮640转动，储料轮640进而带动安装其上的储料带620移动，储料带620移动将电芯输送至落料盒700内，进入落料盒700的电芯进入下工序进行剥皮处理。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种18650电芯分选机，包括机架，其特征在于：所述机架上设有上料分选机构、送料机构、测试机构、移料机械手组件和落料盒，所述上料分选机构、测试机构和移料机械手组件从左至右依次设置，所述送料机构位于上料分选机构和测试机构的前方，所述送料机构的一端与上料分选机构连接，另一端与测试机构连接，所述移料机械手组件内设有储料组件，所述移料机械手组件外部设有落料盒，所述落料盒与储料组件相对应，
所述电芯由人工或设备放入上料分选机构内，由上料分选机构对电芯进行上料和分选，分选后的电芯进入送料机构，由送料机构将分选后的电芯送入测试机构，由测试机构对电芯进行内阻测试，测试后由移料机械手组件将测试后的电芯抓取并移动到储料组件内，当储料组件装满后，将电芯送入落料盒。
2.根据权利要求1所述的18650电芯分选机，其特征在于：所述上料分选机构包括上料盒，所述上料盒内设有多个倾斜设置的导料板，所述最下面一个导料板的底端位置设有用于分料的分料轮，所述上料盒的底部设有用于导出电芯的分料架，所述分料架内设有分料带，从上料盒内流入分料轮的电芯，经分料轮分料后进入分料带，由分料带输送至送料机构。
3.根据权利要求2述的18650电芯分选机，其特征在于：所述分料轮通过第一皮带轮组件与分料轮调速电机连接，所述分料轮调速电机通过第一皮带轮组件带动分料轮转动分料；
所述分料带安装在分料架内两端的料带轮上，其中一端的料带轮通过第二皮带组件与分料调速电机连接，所述分料调速电机通过第二皮带组件带动料带轮转动，料带轮进而带动安装其上的分料带移动进行输送电芯。
4.根据权利要求3述的18650电芯分选机，其特征在于：所述送料机构包括送料架，所述送料架内设有送料带，所述送料带的两侧分别设有挡料杆，两侧挡料杆之间与送料带一起形成送料通道，所述送料带的进料端一侧设有隔料气缸，所述送料带的出料端设有用于将电芯送入测试机构的转料轮，所述转料轮与转料步进电机连接。
5.根据权利要求4述的18650电芯分选机，其特征在于：所述送料带安装在送料架两端的送料轮上，所述送料轮通过第三皮带组件与送料调速电机连接，所述送料调速电机通过第三皮带组件带动送料轮转动，送料轮进而带动安装其上的送料带移动进行输送电芯。
6.根据权利要求1述的18650电芯分选机，其特征在于：所述测试机构包括电芯通道，所述电芯通道的一侧从左至右依次设置有回拉气缸、第一挡料气缸、第二挡料气缸和第三挡料气缸，所述电芯通道的另一侧设有第一来料感应器和第二来料感应器，所述第一来料感应器和第二来料感应器之间设有条码读取架，所述条码读取架上设有条码读取器，所述条码读取器位于电芯通道的上方，所述电芯通道的出料端设有电芯测试组件。
7.根据权利要求6述的18650电芯分选机，其特征在于：所述电芯测试组件包括分别设置在电芯通道两侧的测试针气缸，所述测试针气缸通过针缸架安装在机架上，所述测试针气缸的推拉杆与测试针连接杆连接，所述测试针连接杆上设有多个与电芯位置相对应的测试针，所述测试针由测试针气缸通过进行前后移动，所述电芯通道的上方两侧分别设有用于压住电芯的盖料板，所述盖料板通过L形架和导轨安装在机架上，所述L形架的一侧外部与盖板气缸连接，所述盖板气缸通过L形架驱动盖料板进行前后移动，所述电芯通道的下方设有用于驱动电芯上升的顶升机构。
8.根据权利要求7述的18650电芯分选机，其特征在于：所述测试组件部分的电芯通道两侧设有供顶升机构上下活动的缺口。
9.根据权利要求8述的18650电芯分选机，其特征在于：所述移料机械手组件包括移料架，所述移料架的两侧横梁上分别设有导轨，两导轨上方设有移料杆，所述移料杆底部通过滑块与导轨滑动连接，所述两侧横梁中一个横梁上设有伺服组件，所述伺服组件包括伺服电机、伺服丝杆和光电开关，所述伺服电机驱动伺服丝杆转动，所述光电开关与伺服电机连接，所述移料杆的通过丝杆螺母座与伺服丝杆滑动连接，所述移料杆位于测试组件的一侧设有与测试组件内电芯数量相同的带有磁性吸附件的单动笔形气缸，多个单动笔形气缸通过连接板与上下气缸连接，所述上下气缸安装在移料杆上。
10.根据权利要求1至9任一项权利要求所述的18650电芯分选机，其特征在于：所述储料组件包括储料架、储料带和电芯储料通道，电芯储料通道位于储料带上，所述储料带安装在储料架两端的储料轮上，其中一端的储料轮通过第四皮带组件与储料调速电机连接，所述储料调速电机通过第四皮带组件带动储料轮转动，储料轮进而带动安装其上的储料带移动，储料带移动将电芯输送至落料盒内。
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