CN107838053A - 一种电池极板自动称重分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池极板自动称重分选装置，包括机柜、引导组件、进料组件、气缸组件、传感器组件、机械手组件和出料组件，电池极板通过引导组件进入进料组件，在进料组件中被排序后由机械手组件拾取送入传感器组件，电池极板在传感器组件中被称重中再次由机械手组件拾取送入出料组件，机械手组件根据称重的结果将电池极板送入出料组件的不同位置，而后由出料组件送出后被分别收集，传感器组件与其他传送组件安装在不同的底板上，使得其他传送组件的机械振动不会影响到传感器的工作，使得传感器组件的称重结果更加精确。

Description

一种电池极板自动称重分选装置

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，具体涉及一种电池极板自动称重分选装置。

背景技术

单颗锂离子电池的电能容量是很有限的，需要把很多个单颗锂离子电池串联并联起来构成电池组，才能满足动力电池和储能电池对于“高电压、大容量”指标的追求，可以应用在电动汽车和移动通讯等设备上。而参与串联并联的每一颗锂离子电池，其性能指标都必须具有高度一致性，这就要求在单颗锂离子电池生产过程中，它的石墨正极工件的重量要尽可能一致。

石墨正极工件成型机(俗称打饼机)用一组模具来压制正极饼料，它能保证所压制成型的正极工件几何尺寸完全一致，但是由于粉末原料的密度不均匀和压力微小变化，影响到它无法保证工件重量的一致性。

所以，从成型机流出来的正极工件需要进行称重分选，把重量在某个范围内的工件归为一类。目前电池极片称重分选的这道工序通常是采用人工作业，即用人工的方式将极片在电子称上称量再分档，称重和分选极片的质量与人的情绪、体力、行为状态关系重大，容易受人为的因素干扰，因此人工称重分选极片存在着速度慢、分选差错率较大、劳动效率低下和劳动强度大等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电池极板自动称重分选装置，该装置能代替人工作业，高效地完成电池正极工件自动称重分选工作，具有机械自动化程度高，分选误判率低等特点，同时工件在传输时无磕碰，无划伤，整个称重分选过程中工件重量几乎无损失。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电池极板自动称重分选装置，包括机柜、引导组件、进料组件、气缸组件、传感器组件、机械手组件和出料组件，机柜包括机头底板和传感器底板，传感器底板位于机头底板下方，传感器组件设置在传感器底板中部并穿过机头底板，进料组件和出料组件分别设置在传感器组件的两侧的机头底板上，引导组件与进料组件的进料口相接，气缸组件设置在进料组件的侧边，机械手组件可移动地设置于进料组件、传感器组件及出料组件的上方，电池极板通过引导组件进入进料组件，在进料组件中被排序后由机械手组件拾取送入传感器组件，电池极板在传感器组件中被称重中再次由机械手组件拾取送入出料组件，机械手组件根据称重的结果将电池极板送入出料组件的不同位置，而后由出料组件送出后被分别收集，传感器组件与其他传送组件安装在不同的底板上，使得其他传送组件的机械振动不会影响到传感器的工作，使得传感器组件的称重结果更加精确。

进一步的，进料组件包括面板，面板远离出料组件的一侧设置有两条传送带，传送带的上方沿传送方向依次设置有水平毛刷、竖直毛刷、导槽和放行闸门，水平毛刷与竖直毛刷的刷体为圆柱状，水平毛刷的轴向平行于传送带表面，竖直毛刷的轴向垂直于传送带的表面，导槽设于传送带上表面两侧，放行闸门设置在导槽两侧并穿过导槽，电池极板表面的浮尘被清理，便于后续真空吸盘的吸取。

进一步的，放行闸门包括使电池极板减速的第一气缸和设于第一气缸推杆的弹簧挡料板以及阻挡电池极板的第二气缸和设于第二气缸推杆的挡料板，第一气缸有两个且分别设于导槽的两侧，第二气缸有两个且分别设于导槽的两侧，第一气缸和第二气缸沿传送方向依次设置，电池极板被放行闸门等间隔放出。

进一步的，弹簧挡料板及挡料板之间的传送带上方设置有第一光纤传感器，并且导槽、弹簧挡料板及挡料板与传送带的上表面的距离为0.5-1mm，确保电池极板的通过，且不影响传送带的移动。

进一步的，气缸组件位于面板设有传送带的一侧并靠近出料端的位置，气缸组件包括若干与传送带表面垂直的气缸座，气缸座的两侧沿传送方向分别设置有水平气缸和竖直气缸，水平气缸的推杆上安装有与传送带表面平行的推板，竖直气缸的推杆上安装有与传送带表面垂直的挡板，传感器组件位于面板的另一侧，传感器组件通过底板座设置在传感器底板上，传感器组件包括若干称重传感器，称重传感器上表面的一端设置有秤盘，称重传感器下部放置在保护架内，保护架由传感器座支撑在底板座上，称重传感器与水平气缸的位置一一对应，电池极板只需在一个方向上移动即可从面板上被移动至秤盘上。

进一步的，传送带上方位于气缸座靠近进料口的方向还设置有第二光纤传感器，可以感应到电池极板是否通过。

进一步的，气缸座至少设置有两个，因此可以多个电池极板共同被称重分选，提高工作效率。

进一步的，传感器组件还包括自动校准装置，自动校准装置包括砝码吊钩、标准砝码、砝码架、凸轮和砝码电机，砝码吊钩设置在位于秤盘下方的称重传感器的下表面，砝码架通过侧板设于传感器底板的下方，砝码架的两端插入侧板的导向槽内，标准砝码放置在砝码架上，砝码架的下端与凸轮一端连接，凸轮的另一端设有连接轴，连接轴与砝码电机的输出轴相连，定时自动校准，使称重结果更精准。

进一步的，机械手组件设于机头底板上方的顶板上，顶板与进料组件垂直，机械手组件包括两台并排设置在顶板两端的电动滑台，两台电动滑台相对设置，两台电动滑台及其下方部件结构均相同，电动滑台下方设有气缸连接板，滑台气缸与顶板垂直设于气缸连接板上，滑台气缸还连接有若干真空吸盘，真空吸盘呈一列设于吸盘固定板上，真空吸盘与传感器组件对应。

进一步的，出料组件包括至少两条出料传送带，出料传送带端部还连接有配合的下料传送带。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1、电池极板的称重分选全程采用自动化处理，节约人工成本；

2、采用机械自动化进行称重分选，分选误判率低；

3、一次性处理多件电池极板的称重分选，工作效率高；

4、工件在传输时无磕碰，无划伤，整个称重分选过程中工件重量几乎无损失。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明进料组件结构俯视图；

图3是本发明气缸组件及传感器组件结构示意图；

图4是本发明气缸组件及传感器组件俯视图；

图5是本发明机械手组件侧视图；

图6是本发明出料组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，一种电池极板自动称重分选装置，包括机柜1、引导组件2、进料组件3、气缸组件4、传感器组件5、机械手组件6和出料组件7，机柜1包括机架、机头底板11和传感器底板12，机头底板11及传感器底板12均位于机架上，传感器底板12位于机头底板11下方，机头底板11及传感器底板12与机架之间均设置有减震器，传感器组件5设置在传感器底板12中部并穿过机头底板11，进料组件3和出料组件7分别设置在传感器组件5的两侧的机头底板11上，引导组件2与进料组件3的进料口相接，气缸组件4设置在进料组件3的侧边，机械手组件6可移动地设置于进料组件3、传感器组件5及出料组件7的上方，为保护机头底板11上的部件，机头底板11上还设置有保护罩8，电池极板通过引导组件2进入进料组件3，在进料组件3中被排序后由机械手组件6拾取送入传感器组件5，电池极板在传感器组件5中被称重中再次由机械手组件6拾取送入出料组件7，机械手组件6根据称重的结果将电池极板送入出料组件7的不同位置，而后由出料组件7送出后被分别收集，传感器组件5与其他传送组件安装在不同的底板上，使得其他传送组件的机械振动不会影响到传感器的工作，同时保护罩8的设置减小空气流动对传感器组件5的干扰，使得传感器组件5的称重结果更加精确。

如图2所示，进料组件3包括面板31，面板31上远离出料组件7的一侧设置有两条传送带32，传送带32的上方沿传送方向依次设置有水平毛刷33、竖直毛刷34、导槽35和放行闸门36，水平毛刷33与竖直毛刷34的刷体为圆柱状，水平毛刷33与竖直毛刷34由毛刷电机带动转动，水平毛刷33的轴向平行于传送带32表面，竖直毛刷34的轴向垂直于传送带32的表面，当电池极板通过毛刷组件，首先由水平毛刷33清理电池极板的上表面，而后由竖直毛刷34清理电池极板的侧面，传送带32上表面两侧设有导槽35，导槽35之间的距离略大于一块电池极板的直径，因此电池极板被清理后呈一列进入导槽35，导槽35两侧设置有放行闸门36，放行闸门36包括使电池极板减速的第一气缸361和设于第一气缸361推杆的弹簧挡料板362以及阻挡电池极板的第二气缸363和设于第二气缸363推杆的挡料板364，第一气缸361和第二气缸363沿传送方向依次设置，第一气缸361有两个且分别设于导槽35的两侧，两块弹簧挡料板362穿过导槽35，当第一气缸361的推杆推出，两块弹簧挡料板362呈V字形拦截传送带32上方的电池极板，由于弹簧挡料板362的弹性，使得电池极板减速而后第一气缸361迅速放开电池极板，使电池极板到达第二气缸363前，第二气缸363有有两个且分别设于导槽35的两侧，两块挡料板364穿过导槽35，挡料板364与第二气缸363推杆相接的位置最宽，而后逐渐变窄至有一个尖端，在第一气缸361放开电池极板的时候第二气缸363推出，两块挡料板364将电池极板挡住设定的时间后放开，电池极板以相同的速度，间隔相同的时间被放出，因此每两块电池极板之间的距离保持相同，为保证每次准确拦截到电池极板，在弹簧挡料板362和挡料板364之间的机头底板11上方设置有第一光纤感应器365，与第一光纤感应器365对应的面板31上设有感应孔，因此可以感应有无电池极板通过，同时为不影响传送带32的运行，导槽35、弹簧挡料板362及挡料板364与传送带32的上表面的距离为0.5-1mm。

如图3所示，气缸组件4位于面板31设有传送带32的一侧并靠近出料端的位置，气缸组件4包括至少两个与传送带32表面垂直的气缸座41，本发明中气缸座41设置有5个，气缸座41的两侧沿传送方向分别设置有水平气缸42和竖直气缸43，水平气缸42的推杆面向面板31未设置传送带32的一侧，水平气缸42的推杆上安装有与传送带32表面平行的推板44，竖直气缸43的推杆朝向面板31，竖直气缸43的推杆上安装有与传送带32表面垂直的挡板45，传送带32上方位于每个气缸座41靠近进料口的方向还设置有第二光纤传感器46，每个第二光纤传感器46都与沿传送方向位于其后方且距离其最近的竖直气缸43和水平气缸42配合，当距离出料口最近的第二光纤传感器46感应到有电池极板通过则与其配合的后方的竖直气缸43将挡板45推出，挡板45阻碍电池极板继续传输，而后距离出料口略远的第二光纤传感器46感应到有电池极板通过，则与其配合的后方的竖直气缸43将挡板45推出，又一电池极板被阻拦，由于电池极板在进入气缸组件4前已经被等间距排列传送，因此气缸组件4只需从距离进料口最远的位置开始依次将挡板45放下即可等间距阻拦五块电池极板，此时水平气缸42统一将电池极板推出传送带32的位置，电池极板被送到面板31上无传送带32的一侧，为保证电池极板不会被推离面板31，在面板31的侧边设置有定位板37，定位板37与推板44相对的位置还设有定位槽，电池极板被推出后即位于定位槽内。

传感器组件5与气缸组件4相对设置，传感器组件5设置在面板31的一侧，传感器组件5通过底板座51设置在传感器底板12上，底板座51穿过机头底板11，底板座51的上表面与机头底板11的上表面齐平，传感器组件5包括与水平气缸42一一对应的称重传感器52，机械手组件6从面板31上拾取电池极板后只需沿一个方向移动即可将电池极板放置于称重传感器52上，称重传感器52上表面的一端还设置有秤盘53，称重传感器52下部放置在保护架54内，保护架54由传感器座支撑在底板座51上，传感器组件5还包括自动校准装置55，自动校准装置55包括砝码吊钩551、标准砝码552、砝码架553、凸轮554和砝码电机555，砝码吊钩551设置在位于秤盘53下方的称重传感器52的下表面，砝码架553通过侧板556设于传感器底板12的下方，砝码架553的两端插入侧板556的导向槽内，标准砝码552放置在砝码架553上，砝码架553的下端与凸轮554一端连接，凸轮554的另一端设有连接轴，连接轴与砝码电机555的输出轴相连，砝码电机555启动，带动凸轮554转动，从而使砝码架553抬起，标准砝码552被砝码架553支撑，标准砝码552与砝码吊钩551脱离，称重传感器52正常工作，一段时间后，称重传感器52停止工作，砝码电机555转动，带动砝码架553下降，标准砝码552与砝码架553脱离，标准砝码552挂在砝码吊钩551上，称重传感器52被校准。

如图4所示，机械手组件6设于机头底板11上方的顶板61上，顶板61与进料组件3的面板31垂直，机械手组件6包括两台并排设置在顶板61两端的电动滑台62，两台电动滑台62及其下方部件结构均相同，电动滑台62下方设有气缸连接板63，滑台气缸64与顶板61垂直设于气缸连接板63上，滑台气缸64还连接有若干真空吸盘66，真空吸盘66呈一列设于吸盘固定板65上，真空吸盘66与称重传感器52一一对应设置有5个，电动滑台62带动真空吸盘66移动到面板31上方，滑台气缸64控制真空吸盘66下降吸住5块电池极板，而后真空吸盘66上升，电动滑台62将真空吸盘66送至秤盘53上方，真空吸盘66下降，将电池极板放置在秤盘53上，而后返回继续吸取面板31上的电池极板，此时顶板61另一端的电动滑台62带动其下方的滑台气缸64及真空吸盘66移动至秤盘53上方，吸取完成称重的电池极板，根据称重结构将电池极板送至出料组件7的不同位置。

如图5所示，出料组件7包括至少两条出料传送带71，本发明优选为3条出料传送带71，出料传送带71并排设置由同一台出料电机带动，为将不同的质量范围的电池极板传送至不同的方向，出料传送带71的出料端还连接有配合的下料传送带72，下料传送带72将电池极板传送至不同的方向便于收集。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种电池极板自动称重分选装置，包括机柜、引导组件、进料组件、气缸组件、传感器组件、机械手组件和出料组件，其特征在于，所述机柜包括机头底板和传感器底板，所述传感器底板位于所述机头底板下方，所述传感器组件设置在所述传感器底板中部并穿过所述机头底板，所述进料组件和出料组件分别设置在所述传感器组件的两侧的机头底板上，所述引导组件与所述进料组件的进料口相接，所述气缸组件设置在所述进料组件的侧边，所述机械手组件可移动地设置于所述进料组件、传感器组件及出料组件的上方。

2.如权利要求1所述的电池极板自动称重分选装置，其特征在于，所述进料组件包括面板，所述面板远离所述出料组件的一侧设置有两条传送带，所述传送带的上方沿传送方向依次设置有水平毛刷、竖直毛刷、导槽和放行闸门，所述水平毛刷与竖直毛刷的刷体为圆柱状，所述水平毛刷的轴向平行于所述传送带表面，所述竖直毛刷的轴向垂直于所述传送带的表面，所述导槽设于所述传送带上表面两侧，所述放行闸门设置在所述导槽两侧并穿过所述导槽。

3.如权利要求2所述的电池极板自动称重分选装置，其特征在于，所述放行闸门包括使电池极板减速的第一气缸和设于第一气缸推杆的弹簧挡料板以及阻挡电池极板的第二气缸和设于第二气缸推杆的挡料板，所述第一气缸有两个且分别设于所述导槽的两侧，所述第二气缸有两个且分别设于所述导槽的两侧，所述第一气缸和第二气缸沿传送方向依次设置。

4.如权利要求3所述的电池极板自动称重分选装置，其特征在于，所述弹簧挡料板及挡料板之间的传送带上方设置有第一光纤传感器，并且所述导槽、弹簧挡料板及挡料板与所述传送带的上表面的距离为0.5-1mm。

5.如权利要求2所述的电池极板自动称重分选装置，其特征在于，所述气缸组件位于所述面板设有传送带的一侧并靠近出料端的位置，所述气缸组件包括若干与所述传送带表面垂直的气缸座，所述气缸座的两侧沿传送方向分别设置有水平气缸和竖直气缸，所述水平气缸的推杆上安装有与所述传送带表面平行的推板，所述竖直气缸的推杆上安装有与所述传送带表面垂直的挡板，所述传感器组件位于所述面板的另一侧，所述传感器组件通过底板座设置在所述传感器底板上，所述传感器组件包括若干称重传感器，所述称重传感器上表面的一端设置有秤盘，所述称重传感器下部放置在保护架内，所述保护架由传感器座支撑在所述底板座上，所述称重传感器与水平气缸的位置一一对应。

6.如权利要求5所述的电池极板自动称重分选装置，其特征在于，所述传送带上方位于所述气缸座靠近进料口的方向还设置有第二光纤传感器。

7.如权利要求5所述的电池极板自动称重分选装置，其特征在于，所述气缸座至少设置有两个。

8.如权利要求5所述的电池极板自动称重分选装置，其特征在于，所述传感器组件还包括自动校准装置，所述自动校准装置包括砝码吊钩、标准砝码、砝码架、凸轮和砝码电机，所述砝码吊钩设置在位于所述秤盘下方的称重传感器的下表面，所述砝码架通过侧板设于所述传感器底板的下方，所述砝码架的两端插入所述侧板的导向槽内，所述标准砝码放置在所述砝码架上，所述砝码架的下端与凸轮一端连接，所述凸轮的另一端设有连接轴，所述连接轴与所述砝码电机的输出轴相连。

9.如权利要求1所述的电池极板自动称重分选装置，其特征在于，所述机械手组件设于所述机头底板上方的顶板上，所述顶板与所述进料组件垂直，所述机械手组件包括两台并排设置在所述顶板两端的电动滑台，两台所述电动滑台相对设置，两台所述电动滑台及其下方部件结构均相同，所述电动滑台下方设有气缸连接板，滑台气缸与所述顶板垂直设于所述气缸连接板上，所述滑台气缸还连接有若干真空吸盘，所述真空吸盘呈一列设于吸盘固定板上，所述真空吸盘与所述传感器组件对应。

10.如权利要求1所述的电池极板自动称重分选装置，其特征在于，所述出料组件包括至少两条出料传送带，所述出料传送带端部还连接有配合的下料传送带。