CN108160513B - 一种圆柱电芯自动分选机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种圆柱电芯自动分选机，包括机座，机座上设置与控制器连接的测试模块、取放归档模块和对接模块，测试模块包括进料机构和运料机构，对接模块包括吸料机构和分料机构，取放归档模块包括出料滚道机构、辅助设备和操作平台。有以下有益效果：更加自动化的分选设计，在上料阶段无需人工整理摆放，在分选的过程中自动判断识别，一次性的对多个电芯按着电压和电阻进行判断并分组，且传输过程中设置防止电芯掉出装置的装置，且发生电芯掉落，或是机械臂未能抓取额定数量的电芯时，均能做出判断；当装满一定量的电芯后，对工作人员发出提示，自动化程度更高。

Description

一种圆柱电芯自动分选机
技术领域
本发明属于电芯的自动分选机技术领域，具体涉及一种圆柱电芯自动分选机。
背景技术
圆柱电芯是目前国内主要实用电芯，被广泛运用在笔记本电脑、移动电源、电动工具、电动车等领域。圆柱电芯在出厂前必须经过严格的电压内阻测试之后按照电芯性能分类分档。现有技术中的圆柱电芯分档机通常包括圆柱电芯上料装置、圆柱电芯检测装置、圆柱电芯分选机械手等，其中，圆柱电芯分选机械手用于将多个己获知参数的圆柱电芯按不同参数区间摆放于不同区域，现有圆柱电芯分选机械手通常只能依次夹取不同圆柱电芯并放置在预定区域，虽然能将圆柱电芯按不同参数区间自动摆放于不同区域，但是工作效率较低，不利于大批量圆柱电芯分选。
如发明专利CN201310544690.2所述的锂电芯的自动分选机,该装置解决多个电芯焊接的分选问题，但是存在一些不足，例如电芯的上料需要人工上料，需要先将电芯按着一定的摆放方向放入进料装置中，其次只能适用于一种型号的电芯，且当电芯在运输过程中的意外掉落，或者机械手未抓取到电芯无法判断，机器的灵活性低，不能防范生产过程中各种失效的发生。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种圆柱电芯自动分选机，包括机座，所述机座上设置与控制器连接的测试模块、取放归档模块和对接模块，所述测试模块包括进料机构和运料机构，所述对接模块包括吸料机构和分料机构，所述取放归档模块包括出料滚道机构、辅助设备和操作平台；
所述进料机构包括上料机构和检测机构，所述上料机构包括平推气缸，所述平推气缸通过气缸连接板连接有吸料板，所述吸料板穿过上料滚道挡板，所述上料滚道挡板的平行方向设置电池盒挡板，所述电池盒挡板的侧面放置电池盒；
所述运料机构包括运料皮带，所述运料皮带的传输方向上设置防退气缸机构、电池盒挡板和第一接近开关，所述运料皮带上方设置防跳挡板，所述防跳挡板连接挡板气缸。
优选的，所述出料滚道机构包括吸料检测板,所述吸料检测板上设置若干个第二接近开关。
优选的，所述检测机构包括滚轮，所述滚轮上方设置滚道，所述滚轮上设置若干个滚轮槽，至少一个所述滚轮槽的两侧设置内阻仪，至少一个所述滚轮槽的切面方向设置扫描仪组件，所述滚轮下方设置滚轮档环。
优选的，所述吸料机构包括支架，所述支架与所述分料机构连接，所述支架上设置提料气缸和电磁阀，所述提料气缸的输出端连接有连接板，所述连接板上设置多个吸料气缸和吸料头，所述吸料气缸与所述电磁阀连接，所述吸料气缸的输出端连接磁铁，所述磁铁穿过所述吸料头，所述吸料头的端部设置与电芯外形相配合的槽。
优选的，所述吸料头与所述连接板的连接方式为可拆卸结构，所述拆卸结构为卡合连接或螺栓连接。
优选的，所述槽的个数和所述第二接近开关的数量相等。
优选的，所述吸料机构上设置滑块，所述分料机构上设置滑轨，所述滑块与所述滑轨连接。
优选的，所述分料机构上设置用于传输吸料机构的第一皮带传送结构，所述第一皮带传送结构包括与电机连接的主动带轮以及从动带轮，所述主动带轮和所述从动带轮上设置环形皮带，所述皮带上设置第一卡齿，所述吸料机构上设置第二卡齿，所述吸料机构与所述环形皮带的一侧通过所述第一卡齿和所述第二卡齿的啮合相卡合。
优选的，所述出料滚道机构包括出料槽，所述出料槽上设置用于传输电芯的第二皮带传送结构，所述第二皮带传送结构的底部连接电池槽。
优选的，所述辅助设备包括照明设备和警报设备，所述操作平台上设置复位设备。
本发明有以下有益效果：更加自动化的分选设计，在上料阶段无需人工整理摆放，在分选的过程中自动判断识别，一次性的对多个电芯按着电压和电阻进行判断并分组，且传输过程中设置防止电芯掉出装置的装置，且发生电芯掉落，或是机械臂未能抓取额定数量的电芯时，均能做出判断；当装满一定量的电芯后，对工作人员发出提示，自动化程度更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明一种圆柱电芯自动分选机的结构示意图；
图2为本发明一种圆柱电芯自动分选机的测试模块的结构示意图；
图3为本发明一种圆柱电芯自动分选机的进料机构的主视图；
图4为本发明一种圆柱电芯自动分选机的运料机构的结构示意图；
图5为本发明一种圆柱电芯自动分选机的吸料机构的结构示意图；
图6为本发明一种圆柱电芯自动分选机的吸料机构的侧视图；
图7为本发明一种圆柱电芯自动分选机的对接模块的结构示意图；
图8为本发明一种圆柱电芯自动分选机的出料滚道机构的结构示意图；
其中，1、进料机构；11、检测机构；111、滚道；112、滚轮；1121、滚轮槽；113、步进电机；114、滚轮档环；115、内阻仪；12、上料机构；121、平推气缸；122、气缸连接板；123、上料滚道挡板；124、吸料板；125、电池盒；126、电池盒挡板；13、扫描仪组件；2、运料机构；21、运料皮带；22、第一接近开关；23、防退气缸机构；24、运料电机；241、链轮传送机构；25、电池盒挡板；26、挡板气缸；261、防跳挡板；3、吸料机构；31、吸料气缸；311、磁铁；32、提料气缸；33、电磁阀；34、吸料头；35、滑块；36、支架；37、连接板；4、分料机构；41、带轮；42、分料皮带；43、滑轨；5、出料滚道机构；51、出料槽；511、第二皮带传送结构；512、电池槽；52、吸料检测板；521、第二接近开关；6、辅助设备；7、操作平台；8、机座；9、电芯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-图8所示，本发明提出了一种圆柱电芯自动分选机，包括机座8，机座8上设置与控制器连接的测试模块、取放归档模块和对接模块，测试模块包括进料机构1和运料机构2，对接模块包括吸料机构3和分料机构4，取放归档模块包括出料滚道机构5、辅助设备6和操作平台7；
进料机构1包括上料机构12和检测机构11，上料机构12包括平推气缸121，平推气缸121通过气缸连接板122连接有吸料板124，吸料板124穿过上料滚道挡板123，上料滚道挡板123的平行方向设置电池盒挡板126，电池盒挡板126的侧面放置电池盒125；
具体地，如图2和图3所示，电池盒125将表面的盖板打开，将打开的一面朝向电池盒挡板126放置在上料机构12上，电池盒挡板126距离底部的上料滚道111有一个电芯9的高度，吸料板124在平推气缸121的作用下伸到电池盒挡板126的位置，吸住最下面的一排电芯9，然后收回，在吸料板124退到上料滚道挡板123后面时，电芯9被上料滚道挡板123拦住，从而受重力的作用向检测机构11滑动；
吸料板124的端部安装磁铁或气缸吸嘴；
上述过程只需要打开电池盒125放在上料机构12上，无需人工的堆叠和摆放电芯9。
检测机构11包括与步进电机113连接的滚轮112，滚轮112上方设置滚道111，滚轮112上设置若干个滚轮槽1121，至少一个滚轮槽1121的两侧设置内阻仪115，至少一个滚轮槽1121的切面方向设置扫描仪组件13，滚轮112下方设置滚轮档环114；
当电池在滚道111内向下滑动时，落入滚轮槽1121内，滚轮112在步进电机113的作用下按着相邻两个滚轮槽1121的夹角度数转动，当电芯9转动到设置有内阻仪115的滚轮槽1121内时，电芯9的电压和电阻被检测，从而判断该电芯9的性能，并由扫描仪组件13判断该电池的编号并记录，步进电机113继续转动，电芯9沿着滚轮档环114向下一工位传动。
运料机构2包括运料皮带21，运料皮带21的传输方向上设置防退气缸机构23、电池盒挡板25和第一接近开关22，运料皮带21上方设置防跳挡板261，防跳挡板261连接挡板气缸26；
电芯9经过第一接近开关22，起到计数的作用，防退气缸机构23和电池盒挡板25之间，设置若干个额定的电芯9宽度总和的距离，当电池在受到运料皮带21向前作用的力的同时，由于被电芯9挡板抵挡住，因此需要防跳挡板261防止电芯9跳出，在第一接近开关22记满额定数量的电芯9时，由下一工位的吸料机构3将电芯9取出，取出时，防跳挡板261在挡板气缸26的作用下打开。
吸料机构3包括支架36，支架36与分料机构4连接，支架36上设置提料气缸32和电磁阀33，提料气缸32的输出端连接有连接板37，连接板37上设置多个吸料气缸31和吸料头34，吸料气缸31与电磁阀33连接，吸料气缸31的输出端连接磁铁311，磁铁311穿过吸料头34，吸料头34的端部设置与电芯9外形相配合的槽；
吸料头34与连接板37的连接方式为可拆卸结构，拆卸结构为卡合连接或螺栓连接；
可拆卸的结构用于将本装置适用于多种规格的电芯9，当电芯9的尺寸发生变化时，替换该吸料头34，即可对不同规格的电芯9进行匹配。
吸料机构3上设置滑块35，分料机构4上设置滑轨43，滑块35与滑轨43连接。
分料机构4上设置用于传输吸料机构3的第一皮带传送结构，第一皮带传送结构包括与电机连接的主动带轮41以及从动带轮41，主动带轮41和从动带轮41上设置环形分料皮带42，分料皮带42上设置第一卡齿，吸料机构3上设置第二卡齿，吸料机构3与分料皮带42的一侧通过第一卡齿和第二卡齿的啮合相卡合，通过分料皮带42的转动，带动吸料机构3的左右移动。
出料滚道机构5包括出料槽51，出料槽51上设置用于传输电芯9的第二皮带传送结构511，第二皮带传送结构511的底部连接电池槽512，电芯9经吸料头34放下后，在第二皮带传送结构511的带动下运动，运动至底部的电池槽512内。
出料滚道机构5包括吸料检测板52,吸料检测板52上设置若干个第二接近开关521，用于检测吸料头34吸附的电芯9个数是否正确，如中途有意外的掉落，或是吸料头34未吸附足够数量的电芯9时，第二接近开关521检测出数量的误差然后警报；
吸料头34的端部的槽的个数和第二接近开关521的数量相等，在内阻仪115测量电芯9的电压和内阻后，该电芯9的被记录具体信息，在电芯9经过运料机构2被吸料机构3吸取后，电芯9的位置始终是确定的，再由电磁阀33控制吸料气缸31，当电芯9到达具体的出料槽51的位置时，磁铁311被吸料气缸31提起，放下该电芯9。
辅助设备6包括照明设备和警报设备，当电池槽512内的电芯9的数量达到额定的值时发出警报，操作平台7上设置复位设备，当取出电池槽512内的电芯9后，需要重新计数，此时在复位设备上对计数进行复位，重新计算新的电芯9数量。
具体地，控制器设置为PLC或单片机。
对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种圆柱电芯自动分选机，其特征在于：包括机座，所述机座上设置与控制器连接的测试模块、取放归档模块和对接模块，所述测试模块包括进料机构和运料机构，所述对接模块包括吸料机构和分料机构，所述取放归档模块包括出料滚道机构、辅助设备和操作平台；
所述进料机构包括上料机构和检测机构，所述上料机构包括平推气缸，所述平推气缸通过气缸连接板连接有吸料板，所述吸料板穿过上料滚道挡板，所述上料滚道挡板的平行方向设置电池盒挡板，所述电池盒挡板的侧面放置电池盒，电池盒将表面的盖板打开，将打开的一面朝向电池盒挡板放置在上料机构上，电池盒挡板距离底部的上料滚道有一个电芯的高度，吸料板在平推气缸的作用下伸到电池盒挡板的位置，吸住最下面的一排电芯，然后收回，在吸料板退到上料滚道挡板后面时，电芯被上料滚道挡板拦住，从而受重力的作用向检测机构滑动；
所述运料机构包括运料皮带，所述运料皮带的传输方向上设置防退气缸机构、电池盒挡板和第一接近开关，所述运料皮带上方设置防跳挡板，所述防跳挡板连接挡板气缸；
所述出料滚道机构包括吸料检测板,所述吸料检测板上设置若干个第二接近开关。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱电芯自动分选机，其特征在于:所述检测机构包括与步进电机连接的滚轮，所述滚轮上方设置滚道，所述滚轮上设置若干个滚轮槽，至少一个所述滚轮槽的两侧设置内阻仪，至少一个所述滚轮槽的切面方向设置扫描仪组件，所述滚轮下方设置滚轮档环。
3.根据权利要求1所述的一种圆柱电芯自动分选机，其特征在于:所述吸料机构包括支架，所述支架与所述分料机构连接，所述支架上设置提料气缸和电磁阀，所述提料气缸的输出端连接有连接板，所述连接板上设置多个吸料气缸和吸料头，所述吸料气缸与所述电磁阀连接，所述吸料气缸的输出端连接磁铁，所述磁铁穿过所述吸料头，所述吸料头的端部设置与电芯外形相配合的槽。
4.根据权利要求3所述的一种圆柱电芯自动分选机，其特征在于:所述吸料头与所述连接板的连接方式为可拆卸结构，所述可拆卸结构为卡合连接或螺栓连接。
5.根据权利要求3所述的一种圆柱电芯自动分选机，其特征在于:所述槽的个数和所述第二接近开关的数量相等。
6.根据权利要求1所述的一种圆柱电芯自动分选机，其特征在于:所述吸料机构上设置滑块，所述分料机构上设置滑轨，所述滑块与所述滑轨连接。
7.根据权利要求1所述的一种圆柱电芯自动分选机，其特征在于:所述分料机构上设置用于传输吸料机构的第一皮带传送结构，所述第一皮带传送结构包括与电机连接的主动带轮以及从动带轮，所述主动带轮和所述从动带轮上设置环形的分料皮带，所述分料皮带上设置第一卡齿，所述吸料机构上设置第二卡齿，所述吸料机构与所述分料皮带的一侧通过所述第一卡齿和所述第二卡齿的啮合相卡合。
8.根据权利要求1所述的一种圆柱电芯自动分选机，其特征在于:所述出料滚道机构包括出料槽，所述出料槽上设置用于传输电芯的第二皮带传送结构，所述第二皮带传送结构的底部连接电池槽。
9.根据权利要求1所述的一种圆柱电芯自动分选机，其特征在于:所述辅助设备包括照明设备和警报设备，所述操作平台上设置复位设备。
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